爆炸冲击波作用后变形机翼模态数值模拟

为研究典型机翼在爆炸冲击波作用下的毁伤效应及其损伤后的结构动力学特性,基于有限元方法,研究了爆炸当量、爆炸方位及爆炸距离等对典型机翼损伤程度的影响,并分析了机翼结构变形程度与模态的关系。研究结果表明:冲击波强度和作用位置的变化对机翼结构的损伤及模态频率会产生不同程度的影响;随着冲击波强度的增加,机翼结构越早产生变形,对应的各阶模态频率下降越大,其中,二阶频率最大减少了15.02%;爆炸点位于机翼中心正上方时,机翼的变形最大;与无损伤机翼模态固有频率相比,爆炸冲击波作用在机翼中心位置时,各阶模态频率减小幅度最大,减少幅度为8.29%~15.02%。

大红山铜矿点柱预裂爆破损伤控制

地下矿山在采用房柱法或者房柱法嗣后充填采矿法开采的过程中,为保证采场的稳定性,往往会预留大部分的矿柱来支撑着上部岩体。目前采用的一些采矿方法在一定程度上会对矿柱的稳定性造成损伤,因此研究和预防矿柱损伤变得至关重要。通过对比大红山铜矿西矿段180中段360-B144采场常规点柱法回采与点柱边界预裂爆破法两个方案,对矿柱造成的损伤来研究矿柱的稳定性。结果表明,常规点柱法回采爆破对矿柱的损伤深度在1.47 m左右,而点柱边界预裂爆破对矿柱的损伤深度在1.21 m左右,点柱边界预裂爆破与常规点柱法回采爆破相比,对周边矿柱的损伤影响较小。点柱边界预裂爆破区矿柱岩体声速变化幅度为9.02%,小于常规点柱法回采爆破区矿柱岩体声速变化幅度14.65%。

王家桥采石场施工中光面爆破技术实践

为了推动采矿施工中光面爆破的使用,保障矿山安全施工,以深圳王家桥采石场为背景,对该矿山的光面爆破参数进行了优选。通过对其进行爆破安全验算和爆破飞散物验算,最后对爆破方案进行了优化,设计了起爆网络。经现场试验及实际应用,结果表明废孔率下降30%,有效地改善了爆破品质,碎石率降低了20%,爆炸时的分散程度降低了,有利于铲车的装载,半孔率可达85%以上,边坡平滑,爆破范围未超出边界,爆破效果较好,此方案为类似工程提供了参考。

爆炸冲击荷载对动物杀伤作用距离的试验研究

采用 3 kg、5 kg和 10 kg装药在自由场中爆炸 ,观察分析距炸点不同距离的家兔在爆炸冲击波下的伤亡情况。试验同时使用冲击波超压测量仪记录不同位置的冲击波超压。试验结果表明 ,在超压小于 0 .0 8× 10 5Pa时家兔基本安全 ,3 kg、5 kg、10 kg炸药爆炸时的安全距离分别为 2 0 m、2 5 m、3 0 m。

坑道口部B炸药爆炸冲击波传播速度模型试验研究

准确计算口部内爆炸条件下坑道中冲击波传播速度的变化规律,是坑道工程中防护设施抗精确打击设计的前提。为此,在野外进行10次模型坑道内爆炸试验。模型坑道由可拼装式钢结构单元组成,净截面积为60 cm×60cm,B炸药装药量范围为75 g～500 g。通过安装于坑道侧壁上的压力传感器实测冲击波波形,由实测数据拟合出坑道口部内爆炸条件下冲击波沿等截面直坑道传播的速度模型。算例分析表明,所拟合的坑道内冲击波传播速度的工程经验模型具有较高实用价值。

基于灰关联法的爆破地震波影响因素分析

采用灰关联度分析法对影响爆破地震波参数的主要因素进行分析,建立了各因素与地震波参数之间的灰关联度矩阵。通过对灰关联度矩阵的分析,得到了影响地震波强度的主要因素是最大段药量,准优因素是分段数,因此,在进行爆破地震波参数的预报时,必须充分考虑其重要性。

冲击波和高速破片联合作用下固支方板毁伤效应数值模拟

为探讨固支方形钢板结构在空爆冲击波和高速破片联合作用下的动态响应过程及变形破坏模式,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,开展了空爆冲击波和高速破片对固支方板的联合作用数值模拟计算,阐述了固支方板在联合载荷作用下动态响应过程的2个阶段,以及在不同爆距下的变形破坏模式和特点。结果表明,随着爆距增加,在破片密集作用区内,钢板的破坏模式存在从集团冲塞破口到部分穿孔边界撕裂联通,再到无穿孔边界撕裂现象的转换。

冲击载荷作用下多孔材料复合结构防爆理论计算

多孔材料具有减震和吸收冲击能量的特点,但是单一的多孔材料强度较低,为降低爆炸冲击载荷对结构的破坏,在混凝土墙壁或者两层装甲钢板中间添加一层或者几层多孔吸能材料(多孔聚氨酯、泡沫铝、铁等)构成多层复合抗爆结构,实现防爆和衰减冲击波的功能。当炸药爆炸驱动飞片高速冲击多层复合结构时,多孔材料产生塑性变形被压实。由于多孔材料冲击波阻抗很低,能够大大地削减应力波的强度。在这个过程中,飞片的冲击能量被减小,和单层结构相比,防爆能力被提高。为研究多层复合结构的防爆机理,应用冲击载荷下的材料动态本构关系,对冲击波在“钢板—多孔材料—钢板”3层介质中的传播规律和各层介质中的冲击载荷进行计算,并对应力波在多孔材料复合结构中的衰减变化过程进行一维理论分析。

高炉炉衬厚度检测技术性能分析与改进算法研究

针对冲击弹性波法高炉炉衬厚度检测技术测试准确度相对较低的问题,分析其影响因素,提出相应的改进方法。通过改进重复反射法提高反射时间的识别准确度,通过多点激振/多通道激振消减周边环境噪声的影响,通过CDP重合法和NMO修正提高冲击弹性波波速的识别准确度。利用改进方法对高炉进行测试,其有效性得以验证。

离散杆和冲击波对超音速导弹复合毁伤研究

为研究离散杆和冲击波复合作用下对超音速导弹的毁伤效应,对离散杆战斗部冲击起爆和结构毁伤超音速导弹进行了仿真研究,获得了离散杆战斗部冲击起爆超音速导弹战斗部的临界距离以及弹目距离、交汇角对毁伤超音速导弹发动机舱的影响规律。结果表明:离散杆战斗部只有在杆条与冲击波的复合作用下,才可能引爆超音速导弹战斗部;离散杆战斗部杆条和冲击波叠加作用下对超音速导弹发动机舱的结构毁伤效应明显优于杆条独立作用下的情况。

大面积顶板失稳诱发空气冲击波灾害时程特性研究

采空区大面积顶板冒落可在瞬间产生破坏力极强的空气冲击波。介绍了空气冲击波的形成及危害形式,指出了传统冲击模型的缺陷,通过建立新的冲击模型,深入分析了空气冲击波从形成到消亡过程中的速度和能量变化特征,结合香炉山钨矿大面积采空区的实际情况,选取典型参数进行分析计算,结果表明:空气冲击波速度与冒落块体尺寸,顶板冒落的高度,可供逸出气体巷道的总断面积,巷道的通风阻力等因素有关;下落块体受压缩空气阻力作用,下降时间略微增加,整个冒落过程持续时间为2.89s,当下落时间为2.1s时,风速达到极值,为508.1m/s,冲击影响范围在距离事发空区的370m以内;块体下落的起始阶段受空气阻力较小,飓风速度急剧升高,下降中间阶段,飓风速度先是缓慢爬升,然后达到峰值,块体下降的后期受空气阻力作用最为明显,风速急剧下降,巷道内飓风流迅速趋于平缓;建议对香炉山钨矿采空区尽快实施充填,并采取疏堵结合、设置缓冲垫层、加强地压活动监测等措施降低冲击危险,减小冲击危害。

爆破战斗部对超音速导弹毁伤效应研究

通过对不同弹目相对距离、交会角工况下,爆破战斗部冲击起爆超音速导弹战斗部临界距离和结构毁伤发动机舱效应的数值模拟计算,研究、评估了爆破战斗部爆炸产生的冲击波和爆轰产物对超音速导弹的毁伤效应。结果表明:爆破战斗部对超音速导弹的毁伤以结构毁伤为主,冲击起爆超音速导弹战斗部能力较弱;爆破战斗部对超音速导弹发动机舱的毁伤效应,随弹目相对距离的增加而迅速减小;弹目相对距离相同时,各工况下的毁伤效应,先随弹目交会角的增大而增大,而后随弹目交会角的增大而减小。

某车载榴弹炮车身在炮口冲击波作用下动态响应分析

以炮口三维非定常冲击波流场的计算结果为结构的动态载荷,针对车身结构的一种极限射角状态,用有限单元法分析了结构的模态,用直接积分法分析了结构动态响应,得到了结构的应力、变形以及冲击破坏情况.计算结果与实验数据相吻合,结果显示车身结构整体设计合理,局部应给予加强,这些为结构的进一步改进提供了理论依据.

创伤性脑损伤动物模型及其实验治疗学应用

创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI),亦称颅脑损伤或头部外伤,专指由外伤引起的脑组织损害。TBI发生机制以及神经损伤后的修复治疗是当前脑研究的热点问题。动物模型的复制对开展TBI的实验治疗学研究起了巨大的推动作用。该文就国内外已经建立的撞击脑损伤、非撞击加速脑损伤和爆炸冲击波致脑外伤三类动物模型的进展作系统综述,同时列举这些模型在实验治疗学上的应用,为神经保护药物的药效学筛选提供科学指导。

呼和浩特抽水蓄能电站对706台的影响研究

通过开展五个专题的研究,基本阐明了呼和浩特抽水蓄能电站建设和运行对内蒙古706电视发射台可能产生的影响,包括上水库施工产生的爆破振动、爆破空气冲击波、爆破飞石、噪声、大气影响等,上水库运行产生的库岸稳定、电磁干扰等。分析研究表明,工程对706台的主要影响来自震动、空气冲击波、噪声等方面,此外也包括上水库的淹没损失。针对不利影响提出了相应的对策措施,并由电站业主与内蒙广电局达成补偿协议。

爆炸冲击波和高速破片载荷的复合作用特性及判据研究

为探讨爆炸冲击波和高速破片对固支方板的复合作用特性,设计端部预制破片的TNT近爆试验。分析了大尺度薄板在不同载荷情况作用下的毁伤形貌,根据试验结果提出了结合载荷强度和作用时间来判定是否发生复合作用的判据。结果表明:在近距离爆炸时,平板在载荷复合作用下整体发生大挠曲变形,局部受高速破群作用发生密集的侵彻穿孔,两种载荷具有很强的复合毁伤能力;当距离增大后冲击波的毁伤能力极大减弱,达到一定范围距离后,破片成为防护结构的主要设计载荷,可以忽略复合作用;通过判据可以比较合理地判断出结构在某一爆距下,冲击波和高速破片两种载荷是否发生复合作用,并可以计算需要考虑复合作用的区间。

爆炸冲击波超压测试系统开发

为了准确测试炸药在空气中爆炸和地下巷道爆破产生的冲击波传播规律,开发了基于虚拟仪器技术的爆炸冲击波测试系统.传感器采用瑞士Kistler公司的211M0160压电石英低阻型压力传感器,信号调理采用瑞士Kistler公司的5134B型信调仪,采集系统采用NI公司USB-6356高速同步数据采集卡,供电系统采用蓄电池通过逆变器转化为220 V交流电源供电,构建了野外爆炸冲击波测试系统,基于Lab VIEW8.5编写了爆炸冲击波超压测试软件.测试了以0.5 kg TNT为主的起爆具炸药在空中爆炸冲击波传播规律,通过试验验证了组建的冲击波爆炸测试系统能够满足炸药爆炸冲击波测试的测试要求,为研究炸药空中爆炸、巷道爆炸、巷道爆破冲击波提供了仪器设备.

爆炸应力波在SRC柱中传播特性

钢骨混凝土(SRC)柱由于钢骨的存在,与钢柱和混凝土柱有明显的不同。以理论分析和计算机模拟相结合的方法,分析了爆炸冲击波在SRC柱中的传播特征,重点研究了爆炸冲击波在SRC柱支座截面和跨中截面的传播特点以及钢骨的存在对爆炸冲击波传播特征的影响。在跨中附近,可以用平面应力波理论分析爆炸冲击波在SRC柱中的传播;在支座附近,必须用空间波动理论研究爆炸冲击波在SRC柱中的传播。钢骨的存在造成爆炸冲击波在SRC柱中的传播路径非常复杂;钢骨的存在可以导致钢骨翼缘外侧的混凝土内冲击应力增大,但是可以减小钢骨翼缘内侧混凝土内的冲击应力,从而起到保护钢骨翼缘内侧混凝土的作用。

一次导爆索起爆网路对建筑物的损坏分析

通过一起空气冲击波对建筑物的损坏分析 ,认为采用导爆索起爆网路 ,应对它产生的空气冲击波超压值进行分析计算。

高炉炉衬厚度检测技术研究现状与展望

对多头热电偶法、电阻法、电容法、超声波法、热流检测法、模型推断法和冲击弹性波法等现有的高炉炉衬厚度检测技术进行了研究,介绍了各种方法的原理,总结了它们的优缺点以及各自的适用范围。同时,在分析现有检测技术的基础上,预测了未来的发展趋势,认为未来高炉炉衬检测技术将向精确化、自动化、可视化、低成本化和多条件化发展,可以将不同检测技术相结合,取长补短,形成一种高效安全的复合式检测系统;并应将研究重点集中于传感器的优化布置、侵入式检测与非侵入式检测相结合、检测流程的优化以及一些新型技术的应用上。