坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性及其影响因素

温压炸药在坑道内爆炸时会产生多种毁伤元,对坑道内人员和设备造成严重威胁。基于不同药量的温压炸药爆炸试验,对坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性开展了研究,分析了爆炸热效应演化特征、冲击波传播规律和氧浓度降低情况,讨论了坑道对铝粉后燃的约束作用规律以及形成高烈度后燃效应的药量条件。研究表明:温压炸药火球辐射亮度高于TNT,且其火球温度峰值超过TNT温度峰值的1.3倍。在火球演化过程中,火球在后燃阶段的温度峰值较火球形态刚稳定时提升超过10%。在冲击波传播规律方面,超压峰值与正压时间的TNT当量系数分别约为1.4与1.65。另外,铝粉后燃产生的压缩波对冲击波能够形成多种补充效果,陡峭升压的压缩波能够使冲击波峰值升高,持续时间长但升压速率慢的压缩波能够限制冲击波的衰减,延长整体正压作用时间。受坑道约束作用,温压炸药爆炸火球将与坑道壁面发生相互作用,进而提高铝粉的燃烧烈度。当温压炸药质量立方根与坑道直径的比值大于0.28 kg^(1/3)/m时,将产生高烈度后燃效应。

海拔高度对长直坑道内爆炸冲击波传播的影响

为有效表征不同海拔坑道内爆炸冲击波的传播特征,利用非线性显式动力学有限元软件AUTODYN,研究了海拔高度对长直坑道内爆炸冲击波传播的影响规律,探讨了高海拔环境对坑道内冲击波传播的影响,基于量纲分析,建立了适用于不同海拔高度典型坑道内冲击波峰值超压的计算模型,并通过数值计算进行了验证。结果表明:随着海拔高度升高,坑道内爆炸冲击波波阵面传播速度与径向的冲击波参数偏差增大,平面波形成距离增加,冲击波峰值超压降低;在0~4000 m范围内,海拔高度每升高1000 m,冲击波冲量降低约0.91%。结合Sachs无量纲修正方法和量纲分析,推导出不同海拔高度冲击波峰值超压的理论分析模型,模型计算结果与数值计算结果的相对偏差不大于10%,能够为高海拔环境下坑道内爆炸冲击波的传播提供理论依据。

坑道内爆炸平面波形成位置的数值分析

为了研究爆炸位置和炸药质量对坑道内爆炸平面波形成位置的影响,开展了不同爆心位置和多种炸药质量下的TNT坑道内爆炸数值模拟,记录了不同距离处的冲击波压力曲线,得到了冲击波到达时间和峰值等参量。结果表明,爆炸位置与坑道端口距离在小于1/3倍坑道直径范围内变化时,坑道内超压峰值分布会有一定程度的波动,超过1/3倍坑道直径后,超压峰值分布几乎不发生变化;平面波形成位置与爆心的距离不受爆心到端口距离的影响;炸药在同一坑道、同一位置爆炸时,炸药质量越大,则平面波形成位置到爆心的比例距离越小。

矩形坑道内爆炸冲击波压力仿真计算及试验验证

针对坑道试验爆轰波传播进行研究,通过数值模拟手段获取不同爆心距处坑道侧壁超压时程曲线,并通过试验手段,验证了数值模拟模型正确性.对比数值模拟结果和试验数据,发现坑道试验将混合装药等效TNT质量后,数值模拟超压峰值与实测误差范围为8.49%~25.49%,在距爆心15m外数值模拟误差较小;等截面坑道内,爆轰波在近爆心处峰值超压相差较为明显,反映近爆心爆轰波较为紊乱.随着距爆心越远,等截面处峰值压力趋于一致,表明爆轰波呈稳定传播状态.研究结果表明,坑道内爆试验将混合装药等效为TNT当量,采用数值模拟研究坑道不同位置峰值超压方法可行性,为坑道试验超压测试传感器量程、规格选择提供理论指导,为坑道内侵爆类弹药爆炸毁伤效应评估等提供支撑.

TNT坑道内爆炸热作用规律的试验研究

为了研究TNT装药在坑道内爆炸的热效应,开展了1 kg和3 kg两种质量的TNT药柱在长直坑道内的爆炸试验,采用WRe 5/26热电偶获取了不同爆心距处的响应温度—时间曲线,分析了温度峰值和传播速度随距离变化的规律,以及装药质量对温度峰值和热作用持续时间的影响。结果表明,由于爆炸产物的二次反应,响应温度在上升过程中存在一个延迟台阶;温度峰值和火球传播速度随着爆心距的增加均呈“下降-上升-下降”趋势,上升段位于8~11倍坑道等效直径段,1 kg TNT装药坑道内爆炸火球传播速度在上升段达到最大值,为24.69 m/s,在最末段速度降至最低,为4.88 m/s;1 kg TNT和3 kg TNT药柱对应的响应温度峰值分别为406℃和575℃,响应温度平均持续时间分别为2.20 s和3.30 s;试验条件下,相同爆心距处的温度峰值之比和持续时间之比均近似等于两种装药质量的立方根之比。

短期坑道内半密闭环境对人体免疫功能的影响

目的观察短期进驻坑道内半密闭环境对人体的影响,为特殊情况下进驻坑道提供依据。方法试验于华北某地军事坑道内,以工兵连队男性军人为试验对象,每日3餐各30 min在坑道外就餐,其余时间均在关闭的试验房间内。按试验前、中、后3次观察体液免疫和细胞免疫15项免疫指标。结果IgGI、gAI、gM、补体C3、补体C4、C反应蛋白、α1-酸性糖蛋白、铜蓝蛋白、触珠蛋白和转铁蛋白,试验前、后无显著性差异(P>0.05)。T淋巴细胞亚群CD3+和CD8+,试验中较试验前、后明显降低(P<0.05),CD4+无显著性差异(P>0.05);NK细胞CD16+试验中较试验前、后明显增高(P<0.05);B细胞CD19+试验中较试验前、后明显降低(P<0.05)。结论短期进驻坑道内半密闭环境,人体免疫系统可发生代偿性变化,但对人体无明显不良影响。

坑道内水库饮用水水质监测报告

坑道内水库饮用水水质监测报告张永良，郑世英，郑铁钢，赵军为了解坑道内水库饮用水水质，以便对其进行更有效的防护，我们于１９９２年１１月至１９９３年１２月对华北北部５个坑道水库饮用水质量进行了调查，现将结果报告如下。１内容与方法１．１选择位于华北北部某地...

加强坑道内水库储水维护管理的几点建议

坑道工事是战时用以屯放人员、物资和武器装备的重要场所.战时要保证人员饮用,特别是在高山缺水地区,坑道内水库储备水应符合卫生标准.多年来我们从战备需要出发,进行了北方部队坑道储水的卫生保障研究.

方形坑道内爆炸冲击波传播规律

为研究方形坑道内的爆炸冲击波传播规律,开展了1.00,3.25 kg和10.28 kg三种质量的梯恩梯(TNT)药柱坑道内爆炸试验,记录了不同距离处的冲击波压力曲线,得到了冲击波到达时间、超压峰值、冲量等参量。结果表明,坑道内爆炸冲击波的传播分为三个阶段:自由场球面波传播、一维平面波传播和二者之间过渡阶段;除临近爆心处之外,超压峰值满足立方根比例定律,拟合得到了计算偏差不大于10%的超压峰值计算经验公式,冲量不满足立方根比例定律。

温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播规律研究

温压炸药爆炸冲击波对坑道内的人员和设备构成严重威胁。在TNT爆炸试验数据验证的基础上,利用AUTODYN软件建立了炸药堵口爆炸的数值计算模型。基于JWL-Miller能量释放模型计算原理,通过与TNT冲击波的对比,研究了某型温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播特性;通过与空旷地面爆炸冲击波的对比,研究了坑道对温压炸药爆炸冲击波的约束作用。研究结果表明:温压炸药具有更大的破坏威力,温压炸药的超压峰值和正相冲量平均为TNT的1.91倍和1.82倍,其超压和冲量等效TNT当量系数分别为1.94和2.21;坑道对温压炸药冲击波的约束作用明显,其超压峰值和正相冲量平均值分别为空旷地面上的13.55倍和15.21倍。

爆炸冲击波在长直坑道和复杂坑道内传播规律的对比研究

利用非线性动力分析软件LS-DYNA,对炸药在坑道入口处爆炸情况下,爆炸流场在长直坑道、"L"形坑道、"S"形坑道内的变化过程进行了数值仿真,得到了爆炸冲击波在不同形状坑道中的传播规律。研究结果表明:带弯道设计的坑道可以有效地削弱冲击波强度,提高坑道的抗破坏能力;弯道外侧峰值压力比同位置长直坑道中的峰值压力大,因此在进行带弯道的坑道设计时,应相应地加强弯道外侧坑道壁的强度。该方法适合于解决爆炸冲击波在复杂弯曲坑道内传播的问题,为今后的坑道防护设计提供了参考和依据。

坑道内爆炸冲击波传播规律的研究

炸药在坑道内爆炸将产生沿坑道传播的空气冲击波,冲击波与坑道壁相互作用,使得坑道内冲击波的传播规律明显不同于自由大气中冲击波的传播规律。使用有限元计算软件LS-DYNA对已有的坑道试验进行了数值模拟,通过数值模拟结果与试验结果数据比较,验证了有限元计算中所使用的计算模型和参数取值的合理性。利用数值模拟的计算结果,使用量纲分析理论,拟合了距离爆炸中心点一定距离处爆炸冲击波超压峰值的计算公式,并与试验结果进行对比,分析了该公式的适用性,为坑道中爆炸冲击波的传播规律研究提供了参考。

坑道内储水质量状况的调查分析

本文对坑道内储存１３～２５年的２１个水库储水进行了调查。结果表明，化学及毒理学１８项指标，除亚硝酸盐氮、生化需氧量及氟化物各１个样本超标外，其余全部符合卫生标准。细菌总数及总大肠菌群合格率分别为４．８％及５７％。肉眼观察水面有真菌斑膜的占５７．１％，储水真菌培养计数，均值６５４个／ｍｌ，与对照组比较Ｐ＜０．０１。根据“水质综合评价及分级”属于二级水质，消毒后除个别污染较重的储水可作生活用水外，其余仍可饮用。

复杂坑道内温压炸药冲击波效应试验研究

通过在复杂坑道中进行温压炸药和TNT炸药爆炸试验,分别获得了冲击波峰值压力、冲击波冲量和热响应温度曲线。研究了温压炸药爆炸冲击波在复杂坑道环境内的传播规律,并对比分析了温压炸药和TNT炸药爆炸效应参数的特性。研究结果表明:复杂坑道冲击波超压曲线出现几个峰值,随着爆心距的增加,首峰不再是最大峰值;弯道不但能显著减小炸药爆炸冲击波峰值压力,而且还能增大冲击波冲量;温压炸药试样在坑道中的冲击波超压峰值、冲击波冲量及热响应温度普遍大于TNT炸药,并且出现了明显的二次燃烧现象。

温压炸药坑道内爆炸冲击波的数值模拟研究

基于二次反应理论,采用AUTODYN程序对温压炸药(RDX/AP/AL/粘合剂=20/43/25/12,质量比)坑道内爆炸冲击波进行了数值模拟研究。将温压炸药与传统炸药TNT的计算结果进行了比较,结果表明:①在爆炸近区,温压炸药比TNT的爆炸冲击波超压峰值低。但在爆炸远区,温压炸药的爆炸冲击波超压峰值则逐渐超过了TNT,最高达到了TNT的1.48倍;温压炸药爆炸冲击波的冲量峰值始终高于TNT,约为TNT的1.33～1.43倍。②最小二乘拟合得到了温压炸药坑道内爆炸冲击波超压峰值随距离衰减的计算公式,具有一定参考价值。