柔性线型聚能切割器的应用研究

从聚能射流形成及侵彻理论出发,总结了影响聚能射流穿深的因素,根据这些因素的分析及工程实际条件,设计并制造了一种铅质外壳柔性线型聚能切割器,对10 mm厚的45#钢板和斜支撑上截取的钢板进行聚能切割实验,发现线密度为158 g·m-1,炸高为2.4 mm的柔性线型聚能切割器完全贯穿45#钢板和斜支撑上截取的钢板;把此种柔性线型聚能切割器应用到钢管塔架立窑爆破拆除的斜支撑处理中,该柔性线型聚能切割器完全贯穿了斜支撑厚壁空心钢管,确保了结构倒塌方向无误,成功地辅助了钢管塔架爆破拆除的实施。

构筑物爆破拆除振动规律的研究

现有构筑物爆破拆除振动的研究主要集中于爆破振动、后座振动与塌落振动,其中以塌落振动占主导地位。通过理论分析及工程实际监测案例发现:塌落振动又可分为前期爆破切口闭合振动和后期主体塌落振动,对于特殊结构爆破拆除切口闭合振动与主体塌落振动处于同一影响水平。分析了爆破振动、后座振动、切口闭合振动和主体塌落振动的生成、传播规律及其对周边结构的危害等级,并提出了相应的降振措施与振动监测建议。

冷激波灭火系统扑灭明火现象的机理研究

对冷激波灭火系统的明火扑灭过程进行了阐述,并对过程中各种火焰现象进行了理论分析。实验采用高速摄像机对冷激波灭火系统扑灭湍流扩散火焰的过程进行了拍摄,通过对图片进行分析,发现冷激波灭火系统扑灭明火的过程是一个多重机理相互作用的过程,在整个灭火过程中,各种机理具有明显的矛盾性、层次性、主次性和叠加性。

市内复杂环境下大药量爆破降振及振动监测分析的研究

在周边高楼林立,人员密集,车流量大的环境下进行地基与地下车库大爆破开挖,对周边建筑进行爆破振动实时监控,并对所监测的振动数据进行分析。发现:爆区周边各测点峰值较小(小于1 cm/s),不会对周边结构造成危害;同等水平高度下,东西方向(纵向)测点各相关量(爆破振动峰值和信号能量)均高于南北方向(横向)测点各相关量;纵向测点频谱能量分布比横向测点频谱能量分布更为集中,各测点竖直向振动信号能量主要集中在3.906 25 Hz-62.5Hz范围内。爆破振动在高楼楼层之间传播时,随着楼层高度的增加,竖直向爆破振动峰值和信号响应能量增大,信号频谱能量分布更加集中,顶层振动峰值约为底层振动峰值的2倍,顶层信号响应能量约为底层信号响应能量的3倍。

冷激波灭火弹的灭火机理及应用研究

为了提高消防人员的安全,突破现有消防条件的限制,实施远程控火、灭火,本文提出一种新的灭火装置:冷激波灭火弹——爆炸冲击波与灭火介质相互作用破坏火场稳定燃烧条件,从而实现控火、灭火的目的。本文从理论方面介绍了冷激波灭火弹的灭火机理,并辅以相应的实验验证了冷激波灭火弹灭火的可行性、实用性。

冷激波灭火系统中激波对灭火效果和周边环境的影响

为了评估冷激波灭火弹爆炸后形成的激波对灭火效果和周边环境的影响,建立了一套纹影实验装置。通过纹影实验,观察了小尺寸下不同灭火介质爆炸抛撒后激波的形成和传播,并推算了冷激波灭火弹爆炸后油盆边缘附近的波后质点速度。观察发现,水基灭火介质爆炸抛撒后没有形成激波;而粉基灭火介质尽管爆炸抛撒后形成激波,但在油盆边缘附近激波强度较弱,波后质点速度小。与介质抛撒引起的可燃气体介质运动相比,激波对加快可燃气体介质运动的影响可以忽略。最后,通过高速摄影实验验证了激波对灭火效果的影响是可以忽略的。因此,冷激波系统中,激波对灭火效果和周边环境的影响是可以忽略的。

复杂环境下的水泥厂窑房定向控制爆破

在周围倒塌空间小、被保护物离待拆建筑距离近、倒塌方向须精确定位的复杂环境下,对立柱分布不均、具有复杂"联体"结构的钢筋混凝土框架结构的水泥厂两座立窑,采用定向控制爆破分区逐段延时起爆技术,一次点火成功爆破拆除。本文阐述了爆破方案、"联体"预处理、爆破参数、炮孔布置及起爆网路的设计,以及安全防护措施。

含铝纤维复合炸药的能量输出和力学强度

通过空中爆炸实验,研究了铝纤维对爆炸能量输出的影响,结果表明:wAl=0.20的TNT/Al,冲击波压力峰值为TNT的1.19倍,TNT当量为TNT的1.29倍;wAl=0.20的RDX/Al,冲击波压力峰值为RDX的1.20倍,爆热为TNT的1.64倍,是RDX的1.31倍。通过抗压实验,研究了铝纤维对炸药力学强度的影响,结果表明,铝纤维能增强TNT炸药的力学强度,破坏应力为6.8 MPa,应变为0.043。铝纤维对炸药能量和力学强度的双重增强特性,可以为现代高性能炸药设计提供参考。

爆破参量对爆破振动信号能量分布特征影响的研究

为从能量分布角度研究爆破振动信号以控制爆破地震危害,利用小波包技术对比分析了单段和多段微差爆破、单段有无临空面等不同爆破条件下监测到的爆破振动信号各频带上的能量分布特性,研究结果表明:爆破振动信号能量集中分布在200 Hz以下的主振频带附近,主振频带又可分为几个子振带;爆破振动信号中高频(90～125 Hz)成分的衰减快于低频(0～75 Hz)成分;单段爆破条件下振动信号在低频带上的能量分布要高于多段微差爆破时振动信号在该频带上的能量分布;当炮孔有临空面时,炸药爆炸后穿过岩石粉碎区并以地震波形式传播的能量会减小;单段爆破时,药量的增加会导致振动信号总能量的明显增加,但对于各频带能量分布规律的影响并不明显。

一种形成尾翼型聚能侵彻体新方法的实验研究

尾翼可以提高聚能侵彻体的飞行稳定性,如何形成有一定规律性的尾翼在聚能侵彻体的研究中具有重要意义。在药型罩上粘附隔板,利用隔板改变爆轰波波阵面的结构形状,使药型罩上的爆轰压力发生规律变化,从而发生规律性的变形,最终形成带有尾翼的聚能侵彻体,这是一种新的形成尾翼的方法。从药型罩微元压垮速度变化和药型罩表面爆轰压力变化的角度出发,对新方法形成尾翼的机理进行了初步探讨。通过合理设计隔板的几何尺寸对该方法形成尾翼型聚能侵彻体进行试验,试验回收到了带有尾翼的聚能侵彻体,说明新方法形成尾翼具有一定的可行性。

水下连续脉冲冲击波的声学特性

为探求金属爆炸索在水下爆炸声源研究领域的应用前景,设计了一种可以连续产生若干个脉冲冲击波的装置,称之为水下连续脉冲冲击波发生装置。利用小波分析对该装置产生的连续脉冲冲击波信号进行分解与重构,考察其频谱特性,并进一步分析了信号的声压级特性。结果表明:该装置产生的信号声压级较高,具有很强的声功率;信号包含频率十分丰富,雷管和金属爆炸索由于装药结构及传爆方式的不同,爆炸所产生的冲击波频谱特性也有所差异。雷管爆炸产生的冲击波主要分布在15.6kHz以下的频带内,金属爆炸索爆炸产生的脉冲冲击波信号则主要分布在62.5kHz以下的频带内;脉冲冲击波的个数和声持续时间可由爆炸索的排列方式和长度控制,脉冲冲击波间的时间间隔可调,发生装置稳定易控。

15层大楼爆破拆除技术探讨

介绍了采用大切口、延时起爆的控制爆破技术拆除了一栋15层剪力墙结构楼房的成功实例。为确保楼体结构充分解体,采用定向倒塌和多节点爆破技术,并对大楼进行了充分的预处理;为减小爆破危害,采取了多段延时爆破技术和安全防护措施,将单次起爆药量降到最低。爆破后证明采用以上技术取得了理想的爆破效果。

贴隔板法形成尾翼型EFP的试验研究及数值模拟

通过合理设计隔板的几何尺寸和炸药的装药量,对在药型罩凸面粘附隔板的方法形成尾翼型爆炸成型弹丸(EFP)进行试验研究。同时利用LS-DYAN对新方法形成的尾翼进行数值模拟,通过数值计算得到了药型罩微元上的压跨速度和压力曲线,从药型罩微元压跨速度变化和药型罩表面爆轰压力变化的角度出发,分析了新方法形成尾翼的可行性。试验与数值模拟结果表明,贴隔板法可以形成尾翼型EFP。

京沪高速铁路附近钢筋混凝土支撑梁爆破拆除

对位于在建京沪高速铁路附近的梁厂内的钢筋混凝土支撑梁进行了爆破拆除。为了减小爆破振动、爆破飞石等爆破危害,采用孔内孔外延时起爆网路,严格控制一段最大起爆药量。本次爆破拆除获得成功,取得了理想的爆破效果,可为类似工程提供参考。

桁架拱桥控制爆破拆除

基于桁架拱桥成功爆破拆除的工程实践,本文总结了拆除爆破桁架拱桥工程的方法。主要阐述了桁架拱桥控制爆破的方案设计与施工、延时起爆网路、安全防护及爆破效果,并对不完善之处提出了改进方案。其爆破经验为类似爆破工程提供借鉴和参考。

台阶式中深孔延时加强松动爆破

通过山体爆破工程设计实例,介绍了台阶式布孔方法以及中深孔延时加强松动爆破施工的设计思路。提出了孔排距、炸药单耗、装药结构、起爆方式等爆破参数的确定方法。通过该工程中采用的孔内外联合延时非电起爆网路,达到了单孔单响的目的。测振数据表明,本次爆破施工有效地控制了爆破振动和飞石,取得了比较满意的爆破效果,对类似工程有一定的参考价值。

混铁炉炉底残留物爆破切割技术及炉壁致裂分析

采用爆破切割技术对混铁炉炉底残留物进行清除,并从爆炸冲击波和密封容器内准静态气体压力两方面对爆破方案进行了安全校核。分析混铁炉炉壁裂纹产生的原因可知,混铁炉原有裂纹、炉壁弱化区和铆钉孔等结构缺陷的存在是导致炉壁爆破劈裂的主要原因。因此在采用爆破手段清除混铁炉炉底残铁时,除需进行相应安全校核外,还应充分考虑炉体自身的结构缺陷。对于已有裂纹损伤的炉体应在爆破前进行加固处理,同时采用更精细的分段延时网路实施爆破,以防止爆炸冲击荷载对炉体产生损伤。相关分析对类似工程可提供一定的参考。

一种高能材料对RDX能量输出影响的实验研究

为了提高RDX能量输出,将一种高能材料加入RDX中,得到一种新型复合炸药。本文通过水中爆炸和空中爆炸试验,研究了高能材料对RDX能量输出性能的影响,结果表明:含20%(质量含量)XHM的RDX冲击波比能提高为纯RDX的1.1倍,能量输出为RDX的1.3倍;在空中爆炸,含20%(质量含量)XHM的RDX将能量输出提高为纯RDX的1.4倍。

顶管爆破中地表质点振动的数值模拟研究

为有效地预测地下顶管爆破所产生的爆破振动对地表结构的影响,基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用分步数值模拟技术并结合实际装药对顶管爆破进行了数值模拟。在控制爆破振动速度为1.0cm/s的情况下,爆破振动危害影响范围为15m,并与现场实测结果进行了对比分析。数值模拟结果与现场所测数据较为吻合,可为同类顶管爆破方案设计中振动效应的控制和计算提供一种新的途径。

深基坑临时支撑控制爆破拆除数值分析

采用数值模拟的方法,研究了深基坑临时支撑拆除爆破过程中,应力波在支撑和地下墙中的传播规律以及结构的损伤规律。为了保护地下墙的安全,提出在支撑和地下墙交界处设置能量隔离孔,并模拟分析了能量隔离孔对冲击波能量的隔离作用;计算了不同单孔药量下支撑和地下墙的损伤,确定了最佳单孔药量。在数值模拟结果指导下,对上海五号沟泵站基坑临时支撑实施了爆破拆除,爆破效果与模拟结果相吻合。