二氧化碳膨胀爆破一次性致裂管性能研究与应用

一次性致裂管是国内近几年出现的一种新型二氧化碳膨胀爆破器材,具有安全可控、施工便捷等特点。采用理论与试验相结合的方式对一次性二氧化碳膨胀爆破致裂管的性能进行系统研究,通过理论计算和水压试验方式得到ZWD89系列一次性致裂管的平均压力峰值为53.19 MPa,与理论计算值47.29 MPa误差为12.48%。采用压缩气体与水蒸气容器爆破能量公式计算得到单只ZWD89—1500型致裂管爆破能量相当于264.24 g TNT炸药爆炸产生的能量。现场振动测试得到两组工况在5 m处的爆破振动速度峰值为2.5032 cm/s,且爆破振动峰值基本呈现线性衰减趋势,证明二氧化碳膨胀爆破技术适用于苛刻环境下的爆破工程施工。通过频谱分析得到二氧化碳膨胀爆破主频主要分布在50 Hz以内,随着爆破孔数的增加,主频逐渐向低频区域靠拢,需要引起重视。

一次性二氧化碳致裂器筒体刻槽有限元分析

研究一次性二氧化碳致裂器筒体刻槽参数优化问题。针对传统的可重复使用的二氧化碳致裂器存在的故障率高和回收困难等问题,在刻槽型爆破片的研究基础上,利用ANSYSW orkbench非线性有限元法,计算筒体的塑性极限内压,并且对筒体刻槽的形状、深度、宽度、长度等参数进行深人分析,并通过实验验证了仿真结果。结果表明,刻槽深度是决定筒体塑性极限内压的最主要因素,刻槽长度和刻槽宽度对塑性极限内压的影响可以忽略;三种槽形状下的应力集中系数相差不大,切削量是导致极限内压值差异的主要原因。