关于空气不偶合装药初始冲击压力计算的分析

通过对5种不偶合装药初始冲击压力计算的理论分析,阐述了几种主要方法对计算结果的影响以及计算中存在的问题。通过比较,建议采用不偶合装药初始冲击压力计算方法。     

不耦合装药爆破孔壁压力的计算（一）

本文结合有关计算耦合装药爆破孔壁压力的流行公式,考虑不耦合装药爆孔特征及药室流场与岩石相互作用特性,推导出不耦合装药爆破孔壁压力随时间变化的关系式,此式可用于集中装药和条形装药爆破孔壁压力的计算。     

不耦合装药孔壁压力的计算（二）

应用爆轰和气体动力学理论,建立适当模型,分析起爆后药室流场发展全过程,作者编程计算孔壁压力等壁面参数,该程序还可分析药室内其它伴生问题,便于进行爆破机制的研究.本文介绍其理论和方法.     

柱状装药炮孔壁初始压力数值模拟及误差分析

为研究ANSYS/LS-DYNA模拟柱状装药爆破孔壁初始压力的误差,对某一模型试验进行数值模拟,在不耦合系数分别为1.0、1.14、1.6这三种装药条件下,对孔壁初始压力的数值模拟值与模型试验实测值、理论计算值进行对比分析。结果表明:数值模拟值相对于实测值的平均误差为21%,且两者随不耦合系数Kd变化的趋势较一致;另外,数值模拟值和实测值比理论公式计算值大很多,是因为实测值受到被爆介质中反射应力波的干扰。     

空气不耦合装药孔壁初始冲击压力的计算

为了求解空气不耦合装药时孔壁所受到的初始冲击压力,首先分析了空气不耦合装药爆轰后冲击波作用于孔壁的物理过程,然后建立了空气冲击波在炮孔内的衰减传播模型,探讨了爆轰扰动空气形成的空气冲击波在炮孔内的传播规律,并依据空气层与爆生气体在界面处的连续条件,推导了空气冲击波入射孔壁时参数的计算公式;最后基于入射空气冲击波与孔壁交界面两侧压力和速度相等的连续性条件,推导出了孔壁初始冲击波参数的计算方程组。用方程组计算的孔壁压力与常用公式计算值、数值模拟结果和实验结果进行比较,发现用方程组计算的孔壁压力与实验结果更吻合,相对误差较小。     

孔壁上爆炸冲击波初始参数的计算

本文应用冲击波理论,研究了耦合装药条件下孔壁上冲击波初始参数的计算,提出了一种新的孔壁压力的计算方法,并和经典的孔壁压力计算方法进行了比较。计算结果表明:对大多数岩石,该方法的计算結果与弹性波理论的计算结果基本吻合。     

偏心不耦合装药爆破参数理论分析

在边坡开挖工程中,光面（预裂）爆破常常都采用偏心不耦合装药结构。提出了一种表征偏心不耦合装药爆破时,计算不同点孔壁压力的一个重要参数,即点不耦合系数。在此基础上,计算了孔壁各点压力,分析了偏心装药爆破时合理的点不耦合系数的取值。研究结果对于指导光面爆破参数选取有一定的参考价值。     

试论炮孔壁初始压力

本文根据应力波理论和流体动力学理论,分析并推导了计算冲击波初始参数的模型,指出了不同时刻各参数间的差别,试从能量的观点对其进行了分析。     

试论炮孔壁初始压力

本文根据应力波理论和流体动力学理论,分析并推导了计算冲击波初始参数的模型,指出了不同时刻各参数间的差别,试从能量的观点对其进行了分析。     

双层地下室空气冲击波特性的模型试验研究

高层建筑多层地下室内人防结构顶板核爆荷载的合理确定是目前人防结构设计中亟待解决的问题。文中在对实际工程的调查基础上，研究了双层地下室的试验模型，进行了空气冲击波在地下室模型内传播的爆炸试验，分析了作用在双层地下室底层结构顶板的爆炸压力分布特性，并得出多层地下室的底层顶板核爆荷载一般要小于单层地下室顶板核爆荷载设计值的结论．     

挡波墙对空气冲击波的削波作用研究

分析了空气中爆炸时挡波墙对冲击波的削波作用。结果表明，在爆源周围修一定高度和厚度的挡波墙可以把空气冲击波在挡波墙之后一定距离内的峰值压力削弱20%-30%，同时用数值模拟的方法计算了冲击波与挡波墙相互作用的过程，得到了在火电厂波原因有障碍物的爆炸场初始发展以及整个传播过程。数值模拟结果与实验测量和经验公式计算结果基本吻合。     

挡波墙对空气冲击波的削波作用研究

分析了挡波墙对空气中爆炸冲击波的削波作用.结果表明,在爆源周围修一定高度和厚度的挡波墙可以把空气冲击波在挡波墙之后一定距离内的峰值压力削弱20%～30%,同时用数值模拟的方法计算了冲击波与挡波墙相互作用过程,得到了在爆源周围有障碍物的爆炸场初始发展及整个传播过程的模拟结果.数值模拟结果与实验测量和经验公式计算结果基本吻合,可用来减轻意外爆炸对建筑物和人体可能造成的伤害及对可能发生的爆炸事故做出风险评估.     

隧道内爆炸冲击波传播特性及爆炸荷载分布规律研究

隧道内爆炸产生复杂的爆炸冲击波流场,作用于隧道衬砌上的冲击波荷载分析十分困难.采用三维有限元计算方法,对带端墙隧道内爆炸空气冲击波的传播过程进行了数值模拟,给出了内爆炸产生的隧道内冲击波流场,并与双向开口隧道内爆炸流场进行了对比,分析了炸药装药形状、炸药引爆位置对爆炸荷载分布的影响,研究了作用于隧道衬砌上的反射冲击波荷载峰值分布规律,给出了估计衬砌上反射超压峰值的公式.     

初始内压对内高压成形阶梯轴影响的实验研究

为了探索工艺参数对内高压成形工艺的影响,实验研究了阶梯轴内高压成形中初始内压参数的作用,给出了初始内压的计算公式,完成了不同初始内压情况下的工艺实验,并对起皱、折叠等缺陷的产生原因进行了分析.研究结果表明:内高压成形过程中管坯是在轴向压应力和环向拉应力的共同作用下发生变形;初始内压的选取可参照公式(1)进行估算;对于本文的三台阶阶梯轴,初始内压以30 MPa为合理,当该值低于20 MPa时将发生折叠失稳,而高于40 MPa时将引起成形件的破裂.     

Re-examination of the shock wave’s peak pressure attenuation in soils

The paper investigates the problem of a charge exploding in soil and focuses on the characteristics of the shock wave’s peak pressure attenuation. Analysis of existing empirical data observes different attenuation factors for apparently similar certain types of soils whereas for other types of soils there is no significant difference. It was also observed that prediction of the shock wave’s peak pressure with existing power law empirical formulas yields a large discrepancy in comparison to test data. The discrepancy is significant even in case where the specific tested soil parameters are used. These observations among others motivated this study. The power law relationship has been investigated through numerical simulations of the shock wave propagation in different soils. The soil is modeled as a bulk irreversible compressible elastic plastic medium, including full bulk locking and dependence of the current deviatoric yield stress on the pressure. The Lagrange approach and the modified variational difference methods are used to simulate the process. The study shows that the shock wave’s peak pressure attenuation for certain types of soils may be well presented by a power law with a constant exponent, whereas other types of soils may be presented by a power law for a limited distance range and their behavior for a wide distance range is poorly described by a linear relationship on a logarithmic scale but is well represented by a bi-linear or a tri-linear realtionship. These findings explain some of the above mentioned observations.     

砖墙抗爆炸冲击震动效应模型试验研究

为研究砖墙在爆炸冲击震动作用下的破坏模式及阈值,据工程内砖墙实际情况建立简化的底部固定、周边无约束砖墙模型,在模拟爆炸震动冲击试验台上进行三方向单独作用的冲击试验,研究砖墙模型的动态响应及破坏时加速度峰值、作用时间。结果表明,遭水平向冲击时模型均表现为水平通缝破坏。破坏主要由受拉而非剪切所致。通过对试验结果分析,获得三个冲击方向独立作用下的破坏阈值。     

不同组分温压炸药的爆炸冲击波特性

为了更好地运用炸药爆炸的毁伤能力,采用相关实验手段对不同组分温压炸药的冲击波超压、正压作用时间及冲量等反应爆炸冲击波特性的参数进行了研究,并将测得的实验结果与TNT的爆炸冲击波特性进行了对比分析。结果表明,两种温压炸药W-1、W-2的爆炸性能均强于TNT炸药,且由于固液混合相温压炸药W-2中各组分混合得更为均匀,其爆炸性能强于固相温压炸药W-1,可为进一步研究温压炸药毁伤效应提供参考。     

Nonlinear numerical study of crack initiation and propagation in a reactor pressure vessel under pressurized thermal shock using XFEM

Under pressurized thermal shock (PTS), once crack initiation occurs in a reactor pressure vessel (RPV), the stress concentration around the crack tips may result in local instability and crack propagation. The temperature‐dependent material properties are introduced into the finite element analysis model. According to the response of the transient temperature field and stress field near the crack tip region, the influence of PTS on the carrying capacity of the structure is demonstrated. Also, the process of crack initiation and propagation is simulated by using the extended finite element method (XFEM). The results show that the crack of mode I is easy to be initiated on the nozzle in the initial high temperature and high pressure working state. The effect of cladding on the RPV integrity is enhanced with the increase of crack size, and it mainly depends on the crack length. During the PTS transient, a discontinuity of stress exists near the cladding‐base interface, and the cladding bears more loading than the base of the same size. As the unloading of the internal pressure, the stress does not decline due to the strong thermal shock. In the late stage of the PTS process, the internal pressure caused by repressurization poses a challenge to the strength of the structure. With the decrease of the base wall thickness, the allowable repressure value also gradually decreases. However, the increase of the base wall thickness causes the rise of thermal stress, and the allowable repressure load is not significantly improved.     

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。