侧向局部爆炸荷载下钢质方管的损伤破坏及影响因素研究

采用野外实验与数值计算相结合方法,研究了初始条件对钢质方管在侧向局部爆炸荷载作用下损伤破坏效应的影响。将横截面边长均为100 mm的三种壁厚(3 mm,3.5 mm及4 mm)Q235钢方管置于160 g TNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,分析了装药比例距离Z以及方管结构宽厚比W对结构迎爆面中心点挠度、凹陷变形区径向宽度及轴向长度等重要损伤变形特征参数的影响规律。利用动力有限元程序LS-DYNA及流固耦合算法对方管变形及破坏过程进行数值模拟,计算结果与实验现象吻合较好。基于结构关键节点处的应变-时间曲线,分析了方管迎爆面中心点和中截面直角边处变形经历的不同阶段。研究结论可为方管结构的结构设计和工程防护计算提供重要科学依据。     

双层药型罩EFP战斗部性能参数的灰色系统理论分析及实验研究

通过LS-DYNA有限元软件计算得到不同装药结构的双层药型罩爆炸成型弹丸(EFP)战斗部成型侵彻体的特征参数,利用灰色系统理论分析了药型罩材料密度、曲率半径、厚度比以及装药密度、装药长径比(L/D)对成型侵彻体不同特征参数的影响规律。基于灰色系统理论分析结果设计了不同装药结构的双层药型罩EFP战斗部并进行了毁伤效应实验研究。实验结果表明当内外药型罩的厚度比为1.33时,双层药型罩EFP战斗部成型侵彻体的侵彻深度达到0.67倍装药口径,是具有相同装药结构EFP战斗部成型侵彻体侵彻深度的两倍左右;具有Cu-Cu或Cu-Fe药型罩组合方式的双层药型罩EFP战斗部成型侵彻体在侵彻深度方面的能力大致相当,但是Cu-Cu药型罩组合方式的战斗部成型侵彻体侵彻钢板的形状近似呈圆形。     

铝合金在线型聚能装药爆炸冲击作用下破坏模式的研究

为了研究炸高相对较小时,线型聚能装药在爆炸冲击作用下的破坏模式,对铝合金进行了爆炸切割实验和理论研究。结果表明:小炸高时,爆生气体对铝合金的破坏模式有着重要的影响;爆生气体在射流所产生的切口侧壁上形成的推力,使其底部产生了拉应力集中,当拉应力大于铝合金的极限抗拉强度时,铝合金材料受到破坏,增加了线型聚能装药对目标的切割能力。     

多弹头爆炸成形弹丸数值仿真及发散角影响因素

为提高爆炸成形弹丸(EFP)对装甲目标的毁伤效果,设计了一种可以产生多个弹丸的爆炸成形弹丸( MEFP)装药结构,并采用LS-DYNA 3D程序对这种MEFP的成形过程及影响因素进行数值仿真研究。研究表明,MEFP所形成弹丸的发散角与填充物压制密度、相邻子装药间距以及同步起爆时差有关。一般而言,填充物压制密度越小、相邻子装药间距越大,以及各子装药间同步起爆时差越小都将有利于减小弹丸的发散角。     

爆破振动破坏效应鉴定方法的研究

文章结合一起由爆破振动破坏而引发的实际案例,进行了系列实验研究,对爆破振动破坏效应的鉴定方法进行一定的探讨和研究.爆破振动研究实验采用硐室内集团装药,监测距离为400 m,装药量从5 kg开始系列递增.通过实验并归纳实验结果,得出了公式Vm＝46(Q1/3/R)1.6,并通过实践验证,认为该公式作为花岗岩、石灰岩等介质条件下小药量爆破振动破坏效应鉴定依据是合理的.     

起爆环半径对多定向破片战斗部参数的影响

起爆方式对爆炸成型多定向破片（MDF）战斗部的形成过程和形态具有重要影响。在深刻理解MDF战斗部爆炸成型机理的基础上,通过对药型罩由切割网栅形成多个破片过程的仿真和爆轰波作用理论分析,研究了环起爆方式下起爆环半径对MDF战斗部参数的影响。研究表明：随着起爆环半径的增加,切割药型罩形成的MDF头部破片速度随之增大,但破片的剩余质量将会减小,而破片的发散角则随起爆环半径的增加呈现先增大再减小的趋势;对于特定的MDF战斗部,当起爆环半径在8～12 mm时,破片的侵彻能力和对目标的毁伤作用效果最好。     

碳酸盐岩中炮孔不耦合系数对地震激发效果影响的分析

为改善碳酸盐岩中地震勘探的激发效果,针对目前爆炸激发地震波能量弱、频率高的现状,试图在震源装药不耦合系数上提出合理的改进措施。在建立震源装药爆炸载荷计算模型基础上,由编程计算得到碳酸盐岩中震源爆炸载荷和耦合能量的时间函数。分析时间函数曲线表明:该岩石条件下不耦合系数Kd=1.5时,孔壁质点压力等载荷的衰减更慢,作用时间较长,岩石介质耦合能量较大,地震激发效果最好。石灰岩条件下的现场试验与理论计算结果基本一致。地震勘探数据采集中,可借鉴本文计算方法,根据现场碳酸盐岩和炸药的波阻抗参数计算得到激发效果最佳的不耦合系数值。     

装药结构对药孔爆破初始压力及能量利用率的影响

采用应力波基础理论分析了耦合装药及不耦合装药在炮孔中的爆炸情况,得到了各种情况下装药产生的初始冲击压力的计算公式。对于空气不耦合装药提出了新的计算公式,并通过对比计算验证了它的可行性,分析了装药爆炸的初始能量传递效率,得到了影响初始压力和有效利用率的因素。     

爆炸载荷下建筑物动态响应的数值分析

为了研究建筑物在爆炸载荷下的动态响应,采用有限元的方法对近距离爆炸对建筑物的破坏效应进行了数值模拟研究。建立了一个七层七跨的钢筋混凝土(带门窗)结构建筑模型,对800 kg TNT炸药在正面及侧面不同距离处爆炸时建筑物的响应特性进行研究,得出了每种工况下建筑物不同位置处压力、速度、加速度及位移随时间变化曲线。为建筑物在外爆炸作用下的破坏效应评估提供了重要的参考。     

预应力混凝土连续梁桥控制爆破拆除

针对茅台大桥的结构特性、周边环境特点及要求,确定了采用控制爆破对主桥梁进行爆破,之后利用机械对位于受控对象近区的引桥进行拆除的综合方案。采取在桥面上开窗,搭设钢管架爬梯连接拱肋,在拱肋上搭设钢管架走廊及栏杆,水中桥墩上方悬挂吊篮施工的作业方式,解决了高空施工的难题,确保施工安全。根据桥墩所处的环境采取不同的爆破参数、防护设计,控制了爆破危害效应。通过对爆破网路延期时间的控制,实现了桥体的柔性坍塌,有效降低了触地冲击荷载。特别是针对桥梁下方的茅台酒厂排污管及茅台镇排污沟制定了主动与被动、刚性与柔性相结合的防护方案,显著降低了大落差下触地冲击荷载的危害,确保了受控对象的安全。