球形装药水下爆炸近场测量的连续探针法研究

为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线,研制了一种压导式连续电阻丝探针,并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今（RDX）炸药进行120 mm直径的球形装药水下爆炸试验,测量获得了多组爆轰波-冲击波时程曲线。通过对爆轰波段数据进行拟合得到了待测RDX炸药的爆速,利用冲击波段数据计算得到了炸药爆压、绝热指数以及水中冲击波的衰减规律,并与康姆莱特半经验公式和数值模拟结果进行了对比。结果表明：运用新型电阻丝探针测得的RDX炸药参数与理论值相比,爆速、爆压和绝热指数的相对误差分别小于3%、5%和2%;模拟得到的近场冲击波峰压和速度曲线与试验结果基本吻合,最大误差不超过10%.     

水下爆炸实验法在工业炸药JWL状态方程测定中的应用研究

为了方便可靠地测定工业炸药爆轰产物的JWL状态方程,基于压导式连续电阻丝探针设计柱形装药的水下爆炸斜冲击波测量系统,对工业改性铵油炸药(ANFO)进行3组水下爆炸实验,获得其爆轰波-冲击波时程曲线;通过对二维定常流场柱形装药水下爆炸的分析,得到斜冲击波阵面的轨迹,并求解出炸药的爆压、绝热指数、水气界面夹角等参数。以水中斜冲击波阵面和水气界面夹角的实验和模拟结果作为比较对象,通过调整Autodyn有限元分析程序中的JWL方程参数,最终测定出ANFO的JWL状态方程参数。模拟结果与实验结果一致性好,其中斜冲击波波阵面的误差均小于±5%,水气界面夹角的误差在±3%以内,表明所述水下爆炸实验对于大尺度工业炸药的JWL方程参数测定合理可靠。     

气相爆轰数值分析及碳与碳包铁纳米材料合成

从理论上分析了气相爆轰反应中爆轰产物组分与形成稳定爆轰的条件。通过以氧气与苯、氧气与溶有二茂铁的苯为原料,用气相爆轰形式制备了碳纳米材料与碳包铁纳米颗粒。爆炸产物经XRD与TEM表征发现,碳纳米材料呈球或准球状,颗粒尺寸在10~30 nm,分散性较差。团簇区主要以无定型碳为主,分散区有少量洋葱状富勒烯。游离态碳与铁物质的量比对碳包铁的形貌结构有影响,其比值在10~28时,碳包铁纳米颗粒呈球状,核/壳结构明显,分散性较好;大于50时,其形貌结构发生变化,部分碳以片状结构存在。     

纯铜表面纳米氧化铝弥散强化覆层的制备研究

提出了一种在铜基体表面制备弥散强化覆层的新工艺。利用机械合金化法制备纳米Al2O3颗粒与铜粉的混合粉末,然后将混合粉末预压实并通氢烧结到铜基体表面,最后用水下冲击波爆炸压实使得弥散强化覆层密实并进一步与基体结合。微观组织检查显示,弥散强化覆层充分压实,形成致密体,纳米Al2O3颗粒均匀分散在覆层中,覆层与基体结合紧密。对断口形貌分析显示,弥散强化覆层在晶界处断裂,晶界断裂处产生局部的韧窝。     

颗粒长大模型在气相爆轰合成纳米材料中的应用

气相爆轰过程是一个相当复杂的瞬态物理化学变化过程,目前实验条件还无法观测爆轰过程中的具体变化,因而常常需要借助于数值模拟辅助理论和实验研究。本文以气相爆轰合成纳米二氧化锡为例,将Kruis颗粒长大模型应用于预测气相爆轰法制备纳米氧化物颗粒直径的研究中。通过研究压力与温度之间的转化关系,建立爆轰条件下的颗粒长大模型,计算出颗粒直径并与实验结果进行对比,以期可以通过合理的模型对其直径进行预测,并为最终人为控制爆轰法制备纳米氧化物颗粒直径的大小奠定基础。     

气相爆轰压力及环境温度对制备纳米TiO2粉末的影响

采用气相爆轰方法制备出金红石和锐钛矿相混合晶型的纳米二氧化钛粉末,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等表征手法,研究了环境温度变化对其晶粒尺寸和晶相结构的影响.结果表明,随着环境温度的升高,所生成的二氧化钛颗粒的尺度变大,产物中金红石相含量增加,锐钛矿相含量减少.通过测定爆轰压力的变化,得出了反应发生爆燃转爆轰的过程中.     

浅埋隧道下穿既有双桥微差减振爆破方法

大连地铁208标段,部分下穿魏台桥和西部大通道桥,影响里程为90 m。该区间为浅埋段且地质条件复杂,隧道拱顶距离桩基平均为2 m,最近处与桩基几乎贴合。采用非对称毫秒起爆的爆破方法,上部掏槽眼位布置在底下,以加大掏槽部位至桥桩距离和减小掏槽爆破对桩基的振动影响。扩槽眼和辅助眼采用左右交替布置,内圈眼和周边眼采用间隔布置,因爆破时差作用从而引起对桩底左右两侧产生不同的震波,达到对桩基更好的保护作用。采用非对称起爆方法的成功实践为以后类似工程提供了借鉴意义。     

沉箱在近距离强夯下的振动安全探索

从振动速度入手研究了强夯对沉箱的影响,通过选取一个有代表性的区域进行了试夯,确定了夯击能大小和夯击距离对沉箱振动的影响规律,进而合理选择夯击能及夯点安全距离,以保证施工的有效性和沉箱的正常使用寿命,对类似工程有很好的指导意义。     

爆炸焊接界面产生非晶相的理论解释

从非晶相形成的特点出发，针对爆炸焊传热的特性提出用1种焊接界面温度场模型来解释焊接界面非晶相的形成，结果表明模型能很好的解释非晶相的原因。     

金马大厦折叠爆破拆除塌落与爆破振动分析

结合大连金马大厦双向折叠爆破拆除工程实例,回归分析了大楼拆除爆破振动和塌落振动的衰减规律,得到了K值和α值。分析了振动波形的时间历程,整个波形主要有2次爆破振动和1次塌落振动。对比分析了这两种振动的速度及频率特征,结果是塌落振动比爆破振动速度更大,是对周边建(构)筑物影响的主要因素;塌落振动比爆破振动的频率更低,更易引起建(构)筑物共振,因此振速和主振频率应作为城市爆破拆除的安全判据。