二氧化碳膨胀爆破新型致裂管与安全技术研究

为了解决施工中"飞管"问题和"充气管"搬运、操作的安全隐患及公安机关对二氧化碳膨胀爆破治安管理的难题,采取对致裂管结构的优化设计和现场实爆试验相结合的方法.经过"设计-试验-改进"的反复研究,成功地研究出一种新型致裂管和孔内充气工艺并开发了末端管控信息系统.初步现场应用研究认为二氧化碳膨胀爆破产生的振动值仅是同样药量的炸药爆破产生的振动值的1/20～1/15.     

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。     

远程测振系统在群楼拆除爆破振动监测中的应用

为了探索数字爆破测振系统在工程爆破危害效应实时监测中的应用效果,以汉口滨江商务区拆除爆破19栋群楼的工程为例,按照公安主管部门在审批拆除爆破方案时的要求,该工程必须采用控制爆破的方法,同时加强拆除爆破产生危害效应的实时监测。为此,本次群楼拆除爆破采用的是广州中爆数字公司研发的远程测振系统,对群楼拆除爆破过程中产生的爆破振动及塌落振动进行了全程、在线监测。通过远程测振系统,能够实现爆破测振数据的自动记录、远程传输和精细处理,进而推动爆破行业的快速发展,同时作为爆破安全监管的数字化、信息化手段,可对拆除爆破危害效应进行实时在线监测,可有效提升公安主管部门对复杂环境下爆破工程项目作业安全的远程监管能力。应用结果表明,远程测振系统可对爆破振动进行实时有效监测。     

爆炸载荷作用下空孔应力集中区的特性分析

采用数字激光动态焦散线测试系统和超动态应变测试系统,研究爆炸载荷作用下空孔周围裂纹扩展规律和应力集中区的应力特征。结果表明:在爆炸应力波作用下,空孔周围水平和垂直方向上都出现焦散斑,但只有水平方向上预制裂纹起裂,垂直方向上裂纹没有起裂;空孔周围裂纹1起裂早于裂纹2,裂纹2的扩展速度和应力强度因子值大于裂纹1相应值;从应变曲线上可以看出在炮孔与空孔连线上,靠近炮孔一侧为拉应力集中,远离炮孔一侧为压应力集中。     

不同直径空孔对爆生裂纹扩展行为影响规律的实验研究

为得到空孔直径的改变对爆生裂纹扩展行为的影响规律,采用动态焦散线实验方法,研究了不同空孔直径情况下爆生裂纹扩展轨迹、扩展速度及裂尖动态应力强度因子的变化规律。研究结果表明:随着试件中三条爆生主裂纹的尖端相对距离的减小,裂纹尖端应力场的相互作用逐渐增强,使裂纹扩展速度增加并达到峰值;随着空孔直径的增大,裂纹扩展后期裂纹扩展速度和应力强度因子振荡效应减弱,有利于运动裂纹向空孔方向扩展;在一定范围内,空孔直径越大,空孔对爆生裂纹的导向作用越明显;随着空孔直径的增大,三条爆生裂纹在相互贯通之前,裂尖的动态应力强度因子发生突跃增大的趋势减弱。     

含圆孔缺陷三点弯曲梁的裂纹扩展特性实验研究

采用动态焦散线实验系统,对含圆孔缺陷的PMMA材料进行冲击断裂力学实验,研究三点弯曲梁中不同直径和位置的圆孔缺陷对扩展裂纹的影响。实验结果表明:扩展裂纹与圆孔缺陷相互作用前,呈现Ⅰ型拉伸断裂,扩展路径平直;与圆孔缺陷相互作用后,贯通萌生的次裂纹沿直线继续扩展,未贯通的裂纹偏移扩展。扩展裂纹与路径上圆孔缺陷贯通过程中,裂纹扩展速度和动态应力强度因子快速降为零,裂纹的扩展受到抑制,且圆孔直径越大、距离越近,抑制作用越显著;贯通萌生次生裂纹的起裂速度和起裂韧度,随着圆孔缺陷直径的增大而变大。扩展裂纹与偏置圆孔缺陷相互作用过程中,当圆孔缺陷直径越大、偏置距离越小,裂纹起偏距离越短,最大偏移量越大,并且扩展裂纹动态应力强度因子和扩展速度局部小幅增大。研究结果为分析动态裂纹扩展特征和材料破坏模式提供借鉴。     

冲击载荷下圆孔缺陷对材料固有线性缺陷影响的实验研究

采用数字激光动态焦散线测试系统,在冲击载荷作用下研究圆孔缺陷对材料体固有线性缺陷的影响规律,以及裂纹扩展的动态行为。结果表明:圆孔缺陷使Ⅰ裂纹起裂时间增长,速度、应力强度因子值增大,Ⅱ裂纹贯穿试件的时间缩短,速度、应力强度因子呈现急剧增大的趋势;当Ⅰ裂纹扩展至圆孔缺陷周围时,圆孔对裂纹的扩展速度和应力强度因子有明显的抑制作用,并且这种抑制作用随着圆孔直径的增加而变得更加明显。