3种现场混装炸药耦合装药炮孔壁峰值压力计算

炮孔壁峰值压力是产生炮孔周围应力场的源头,是造成孔壁附近岩石破坏的强动载荷。对于耦合装药,炮孔壁峰值压力是由爆轰波碰撞孔壁而生产的,通常这种碰撞是斜碰撞,并不是正碰撞。基于这样的物理事实,通过对现有耦合装药孔壁压力计算方法行了评述,并提出斜碰撞的炮孔壁峰值压力计算方法。结果表明,爆轰冲击理论计算结果接近实测值和数值模拟值;引入斜入射系数可计算爆轰波斜入射时孔壁压力,爆轰波碰撞在炸药与孔壁的分界面上,在不同的入射角度下,作用在孔壁的压力是不同的。孔壁压力与炸药特性、岩体特性、爆轰波曲率半径、爆轰波入射角等有关。

某液体火箭发动机用起动器峰值压力时间超差故障研究

针对某液体火箭发动机用起动器峰值压力时间超差故障,进行了原因分析,提出了改进措施并对其有效性进行了试验验证。结果表明:造成起动器峰值压力时间超差故障的原因为起动器内膜片与端盖间的焊接强度不足,在高温燃气冲击下膜片过早脱落、烧蚀,从而导致压力提前泄放。提出将1圈焊接改进为2圈焊接、将点焊改进为连续焊接,焊接后增加气密性及承压性能检测,以及加强削弱槽深度检测等改进措施。验证试验表明上述改进措施可有效避免起动器出现峰值压力时间超差故障。

基于BP神经网络的爆炸用激波管峰值压力预测方法

针对爆炸用激波管缺乏相应的经验公式和数值模拟时效性差的问题,同时为了快速得到激波管内的峰值压力,建立预测爆炸用激波管试验段峰值压力的四层反向传播(back propagation,BP)神经网络。采用数值模拟方法计算激波管试验段峰值压力,计算结果与激波管爆炸试验结果进行对比,平均相对误差为2.69%。证明激波管数值模型的准确性后,将数值模拟得到的195组激波管测得的峰值压力作为输出层,激波管驱动段TNT的药量、药柱的长径比以及爆炸比例距离作为神经网络的输入层。为了加快神经网络迭代速度和提高预测精度,使用自适应矩估计(adaptive moment estimation,ADAM)算法作为神经网络误差梯度下降的优化算法。结果表明,训练好的神经网络得到的预测结果与模拟值基本吻合,预测结果与数值模拟结果的平均相对误差为3.26%。BP神经网络模型能够反映激波管爆炸的峰值压力与影响因素之间的映射关系,采用BP神经网络模型计算时比数值模拟节约了大量运算时间。

海上油气井测试射孔峰值压力预测方法

为有效降低海上油气井射孔测试联作施工安全风险,以东海常用套管、油管、射孔枪、射孔弹组合为参考,建立了射孔管柱有限元数值模型。利用控制变量法,结合射孔峰值压力数值模拟结果,分析了总装药量、井筒初始压力、井筒爆炸空间等参数与射孔峰值压力的相关性,在此基础上,通过多元非线性回归建立了射孔峰值压力的计算公式。利用2口井射孔实测压力结果对公式进行验证,射孔峰值压力相对误差分别为6.1%和9.8%,在合理误差范围内。该公式可用于射孔作业前的峰值压力预测,为现场及时作出安全决策提供指导和支持。

偏心不耦合装药炮孔峰值压力理论分析

偏心不耦合装药下,炮孔底部和孔壁峰值压力不同,峰值压力是探究爆破破岩机理一个基础。本文介绍了五种不同工况下炮孔峰值压力计算式,在若干条件下计算分析。发现装药作用于孔底为垂直碰撞,作用于孔壁(上)峰值压力为空气冲击波反射压力,作用于孔壁(下)峰值压力为爆轰波反射压力,并根据入射角度与反射系数对应关系,提出了一种斜反射压力计算式,以期对装药倾斜碰撞固体介质分界面参数研究有所启发。

浅埋爆炸空气冲击波峰值压力计算方法研究

为研究装药比例埋深和比例距离对浅埋爆炸空气冲击波峰值压力的影响,测试了3种比例埋深工况下,7种比例距离处浅埋爆炸空气冲击波的峰值压力,结合量纲分析对试验数据进行拟合,得到了浅埋爆炸空气冲击波峰值压力的经验公式。结果表明:空气冲击波峰值压力随着比例埋深和比例距离的增加而减小;随着比例距离增加,比例埋深对空气冲击波峰值压力的影响减弱;空气冲击波峰值压力ΔPD与装药量Q、爆心距R和埋深L有关,其经验公式为:■。

界面对浅层水中爆炸冲击波峰值压力影响的研究

在水中爆炸试验研究的基础上 ,分析了爆炸冲击波峰值压力随比例水深、炸高、测高变化的规律。研究结果表明 ,水深对爆炸场冲击波值压力影响较小 。

浅水中爆炸水底介质对水中冲击波峰值压力影响的试验研究

作为评判水中爆炸冲击波强度的一个重要因素,水中冲击波峰值压力研究至关重要。在满足爆炸相似律的基础上对水中爆炸试验的相似要求进行推导,建立试验条件下水中冲击波峰值压力的回归模型。在两种水底介质、不同水深情况下进行试验,采集不同测点的水中冲击波的峰值压力,运用π定理和量纲分析、最小二乘法对试验数据进行分析,得出了符合爆炸相似律的公式,并验证了回归公式的准确性。通过显著性检验可知浅水中爆炸中测点和装药的距离对水中冲击波峰值压力的影响最大,水深因素的影响可忽略。对不同水底介质试验中的数据分析得出水底介质对峰值压力影响较大,软泥夹石水底试验中测得冲击波峰值压力约为软泥水底试验中冲击波峰值压力的4/3倍。

台风作用下低矮房屋屋面角部峰值压力实测研究

通过研制的可移动平坡屋面实验房及台风测试系统,开展了近地登陆台风风场和房屋表面风压现场实测,主要研究近地边界层登陆台风风场特性和低矮房屋风效应。主要根据1003号"灿都"台风的实测风速和风压数据,研究近地台风风场湍流特征和屋面角部峰值负压。分析来流方向不同地貌状况和台风不同区域的近地10m高度的湍流度、阵风因子、湍流积分尺度等湍流特征参数;探讨实验房屋面角部区域风压分布特征和角部区域峰值压力时间和空间的平均效应。在斜向风作用下迎风屋檐角部边缘区域测点具有较大的峰值负压和脉动风压,实测最小峰值负压为-4240.0Pa,峰值负压系数最小值为-13.5,风压系数概率分布为非高斯分布。评估了来流不同湍流强度和湍流积分尺度对角部区域风压的影响。并运用非高斯峰值因子极值分析方法对角部区域峰值负压进行极值分析,最后将角部区域风压系数的实测值及极值分析值与现行ASCE 7-10规范规定值进行比较,现行ASCE 7-10规范相对低估其屋檐角部边缘区域的峰值负压系数。

水底爆炸冲击波峰值压力数值仿真

为研究水底爆炸后冲击波峰值压力特性,在对其理论分析的基础上,采用了AUTODYN软件基于ALE和多物质场欧拉2种算法对炸药在水底爆炸冲击波压力进行了数值计算,2种方法计算结果吻合;与在无限水域条件下采用经验公式计算结果相比数值计算结果较大,说明海底的反射作用增大了水中的冲击波压力。

装药沉底爆炸峰值压力试验及数值模拟研究

沉底装药水下爆炸涉及复杂的动态边界效应,其载荷特性与装药自由场水中爆炸有显著不同。本文通过模型试验和数值模拟,对沉底装药水下爆炸峰值压力传播和分布规律进行了研究,结果表明:沉底装药水下爆炸峰值压力随着爆距的增加而衰减,且呈半球形分布;对于相同爆距各点,最大峰值压力通常出现在装药靠近水底面一侧的斜上方。

泡沫铝衰减冲击波峰值压力的理论及数值分析

为比较系统地了解表面粘贴泡沫铝及其夹芯层对结构上作用冲击波峰值压力的衰减性能与影响因素,运用理论及数值模拟方法分析了泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能。并讨论了影响泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的几个主要因素。研究结果显示,在达到压实应变之前,表面粘贴泡沫铝及其夹芯层能有效地衰减冲击波的峰值压力。达到压实应变后,泡沫铝及其夹芯层对冲击波峰值压力的衰减性能下降。孔洞形式、相对密度对泡沫铝衰减冲击波峰值压力具有明显地影响,面板材料对泡沫铝夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能也有一定的影响。要取得较好地衰减冲击波峰值压力的性能需综合考虑以上因素进行优化设计,否则可能出现粘贴的泡沫铝或其夹芯层达不到衰减结构上冲击波峰值压力的目的。

装药长径比对坑道中冲击波峰值压力影响的试验

现代精确制导武器的装药呈细长化的发展趋势。为获得现代武器装药长径比对坑道中冲击波峰值压力的影响规律，共进行了11次比例模型坑道爆炸试验。模型坑道长10.0m，由钢筋混凝土拱单元组成，单元截面积为0、67m^2；TNT炸药在坑口外爆炸，装药量范围为1、0～4．6kg。用压力传感器记录了坑道中的冲击波波形，由实测数据得到了不同装药长径比情况下坑道中冲击波峰值压力的分布，分析了装药长径比对坑道中冲击波峰值压力的影响规律。

子午线轮胎硫化过程定型峰值压力的优化

通过对比不同的胶囊内部压力排放方式,对子午线轮胎硫化过程定型峰值压力进行优化研究。结果表明,合理设定定型排的位置及在胶囊进气方向实施压力自动控制均可有效降低定型峰值压力,提高轮胎的外观质量及均一性。

气泡帷幕对水中冲击波峰值压力衰减特性的研究

通过对气泡帷幕衰减水中冲击波作用现象进行分析 ,基于实验结果 ,采用爆炸相似律理论 ,得到了适用于工程实际计算的经验表达式 ,并引入气泡帷幕的削波系数 ,对工程实际运用和计算装药水下爆炸对渔类的安全距离提供了理论依据和计算方法。

地下结构中爆炸冲击波峰值压力衰减规律灰色小波预测

应用灰色预测和小波分解与重构理论结合ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元数值模拟,对不同跨度地下拱形结构在不同垂直起爆距离时结构承受的冲击波峰值压力进行模拟,得到了不同跨度地下结构的冲击波峰值压力变化曲线,并通过数值模拟验证了预测结果的准确性,平均误差为3.44%。

组件组合方式对两相PDE总压损失和峰值压力影响

为了提高脉冲爆震发动机(PDE)的综合性能,在冷态条件下研究了螺旋钝体组件和扰流片钝体组件的总压损失,同时研究了它们在不同工作频率下的爆震波压力,将两者结合起来进行比较,确定相应组件的损失是有效总压损失还是无效总压损失。研究表明:激波反射器能反射、会聚强激波,增加爆震波峰值压力,因此它的总压损失大部分为有效损失;对于两相混气,平面火焰发生器和中心锥的总压损失基本为无效损失;总体上讲,螺旋钝体组件优于扰流片钝体组件。

高能气体压裂峰值压力影响因素分析

峰值压力是高能气体压裂过程中的一个重要参数,它决定着压裂的有效性和安全性。在探讨高能气体压裂作用过程的基础上,从热力学角度定性地分析了影响压裂峰值压力的因素,为高能气体压裂选择适宜的火药能量特性,确定合理的装药量和装药结构,保证压裂效果和油井安全提供依据。

混凝土安全壳整体性能试验峰值压力持续时间探讨

核电站建造阶段必须进行安全壳整体性能试验(CTT),验证在设计基准事故时安全壳结构的完整性。本文针对某核电厂3号机组预应力混凝土安全壳CTT进行非线性有限元分析。结果表明:筒体闸门洞口标高附近径向变形最大,预应力钢束承担了峰值压力0.483MPa作用下大部分设计内压,安全壳整体结构处于受压状态,与实际试验状态基本吻合。同时,对国内外法规标准关于安全壳峰值压力持续时间的规定进行总结,提出相关结论及建议,可为安全壳CTT方案设计提供参考。

底部射开层对复合射孔峰值压力影响初探

应用爆轰流体动力学C-J理论,假定复合射孔器爆轰波波面为无限平面,且在其传播过程中无能量耗散,计算了冲击波在水中的传播距离,并比较了压裂弹、水和地层的冲击阻抗值。据此认为在分析底部射开层对复合射孔峰值压力的影响时可以不考虑距复合射孔器底弹60 m以外的射开层的影响;并可将此距离以内的各已射开层的影响近似当作1个大层考虑,且可以只考虑底部已射开总表面积这一个因素,而忽略不计其它地层参数的影响。对60炮现场试验数据的统计分析结果表明,峰值压力随着底部已射开总表面积的增大而有小幅下降。