薄壁结构线性装药水耦合爆破漏斗坑尺寸的计算

薄壁结构线性装药水耦合爆破,在我国一些单位的工程爆破实践中已开始运用,譬如:大型料斗,半地下大型油罐、气库等构筑物的爆破拆除,既不适合于水压爆破,又不适宜采用常规的钻眼爆破方法实施爆破。在这些情况下,采用水耦合的线性装药爆破是适宜的。

基于漏斗坑体积的钻地弹爆炸效应分析

为研究钻地弹在掩体中一定深度爆炸对超深层硬目标的破坏作用,考虑到动能侵彻弹弹壁较厚以及弹体通常采用高强度材料的特点,在引入β因子——用于表示弹体破碎和飞散的能量占装药爆炸产生总能量的比例的基础上,建立了爆炸形成的漏斗坑体积数学模型,并详细分析了装药量与爆炸位置对体积的影响,而后通过实例分析得到了体积最大时钻地弹的侵彻深度。

球缺型EFP毁伤混凝土墙试验与数值仿真研究

为深入研究混凝土类目标在聚能装药作用下的侵彻效应和毁伤机理,设计一种大口径Φ120 mm球缺型EFP聚能装药,开展不同炸高下毁伤大尺寸混凝土墙试验。基于修正参数的RHT模型进行数值仿真,仿真结果与试验数据的最大相对误差为9.8%,表明RHT模型的修正效果较好,数值模型可靠。在此基础上,分析炸高对毁伤效果的影响,并对EFP侵彻体与爆炸冲击波的联合毁伤元特性进行研究。结果表明:所设计的EFP聚能装药毁伤混凝土墙时,能够形成具有较大直径和深度的漏斗坑;炸高为20~60 cm时,随着炸高的增大,漏斗坑直径逐渐减小,漏斗坑深度呈先减小再增大再减小,并逐渐稳定的趋势;炸高为20 cm(1.67倍装药直径)时,能够获得直径和深度都较大的漏斗坑,此时漏斗坑直径为6.83倍装药直径,漏斗坑深度为2.30倍装药直径;EFP侵彻对漏斗坑的形成起主导作用,在一定炸高范围内,爆炸冲击波对漏斗坑直径有增大作用,其与EFP侵彻体的耦合能够在一定程度上提高漏斗坑深度。

钢筋混凝土中爆炸破坏效应数值模拟分析

根据钢筋混凝土介质在内部爆炸载荷作用下毁伤破坏特性,利用LS-DYNA程序流固耦合算法,使用能够反映拉伸破坏的Tayler-Chen-Kuszmanul(TCK)和反映压缩破坏的Holmqust-Johnson-Cook(HJC)材料模型,通过建立分离式钢筋混凝土有限元模型,进行了钢筋混凝土在内部爆炸载荷作用下毁伤破坏效应的数值计算分析.数值模拟能够很好地模拟钢筋混凝土内部爆炸时中心爆炸空腔压缩面和自由面的拉伸层裂破坏及漏斗坑形成过程,且与试验结果和理论计算吻合较好.同时,由于钢筋的增强和止裂作用,钢筋混凝土中爆炸漏斗坑成阶梯型,且其破坏范围远小于混凝土介质.

聚能装药对混凝土靶板的侵彻研究

系统开展了不同药型罩材料、不同锥角、不同壁厚的聚能装药在不同炸高下侵彻混凝土试验,研究了罩材料、锥角、壁厚、炸高等结构参数对漏斗坑直径、侵彻孔洞直径、漏斗坑深度以及侵彻深度等参数的影响规律;应用空腔膨胀理论计算了混凝土靶体阻力,采用改进的伯努利方程和两阶段空腔膨胀理论获得了混凝土靶板在侵彻体作用下的侵彻深度和孔洞直径,理论结果与试验结果基本吻合;基于AUTODYN软件平台,采用与试验一致的聚能装药结构,开展了57种工况下侵彻体成形过程的数值模拟研究,并对其中典型工况的侵彻混凝土过程进行了数值模拟,计算所得孔洞直径和侵彻深度与试验结果吻合较好,在此基础上深入探讨了聚能装药作用下混凝土漏斗坑的形成机理,分析表明,铝药型罩的开坑机理不同于钢和铜药型罩.

柱形装药在混凝土中爆炸破坏效应数值模拟研究

为研究装药在混凝土中的爆炸破坏效应,利用LS-DYNA对有无预制孔以及预制孔填充土壤3种情况下的半无限混凝土介质中柱形装药的爆炸破坏过程进行了数值模拟研究.通过与实验结果比较,确定了计算模拟方法的有效性.通过数值模拟,定量研究了无填充预制孔、预制孔填充土壤以及无预制孔情况下,混凝土损伤破坏区域的大小.研究结果表明,无预制孔情况下爆腔和漏斗坑尺寸最大,无填充预制孔时最小.比较了3种工况下,同一位置点处质点的抛掷速度.

大型抛掷爆破中的重力影响

通过对抛掷爆破中漏斗坑形成的机理进行分析,确定了重力和岩土介质粘结力在抛掷爆破过程中的作用。基于对抛掷爆破相似理论量纲关系式的分析,提出了重力为决定性作用情况下的抛掷爆破量纲关系式,并进行了模拟试验。比较了模拟试验、原型大型TNT试验和核抛掷爆破试验的结果,表明了重力作用在大型爆破时,特别是在软弱岩层、漏斗坑形成过程中的决定性作用,并在此基础上介绍了基于几何相似原则下Боресков公式的修正公式及其在大型爆破中的应用。

杀爆战斗部爆破威力试验影响因素分析

目前靶场采用爆破威力试验来考核同一类型战斗部的杀伤威力,以爆炸后形成的抛掷漏斗坑体积来对比其威力大小。文中通过理论分析,计算了不同因素对爆破威力结果的影响,并结合ANSYS/LS-DYNA和靶场试验,对不同埋深的战斗部爆破威力进行了分析验证。研究结果表明,爆坑容积大小不仅取决于战斗部装药质量、土壤性质、埋入深度等参数,还取决于战斗部壳体的材料。不同装药质量的战斗部存在一个最佳抛掷深度,在此深度下,抛掷漏斗坑的体积达到最大。

基于抛掷爆破的爆破作业能力计算与分析

爆破是利用炸药的爆炸能量破坏物体和实施工程作业的一门技术,爆破因其爆炸后对土石产生的破坏程度的不同分为抛掷爆破、松散爆破和压缩爆破。提出了基于鲍列斯阔夫公式的抛掷爆破作业能力计算方法。结果表明,该方法能辅助工程人员对不同爆破作业的装药量及各种参数进行有效预估。

集雨造林工程应用效果研究

通过对定西县集雨型漏斗式集流坑、燕尾式集流坑、膜侧集流沟 3种集雨造林工程设施的试验研究和实地调查指出 ,定西陇中黄土高原丘陵沟壑区退耕造林必须以保水为基础 ,以立地条件为前提 ,构造适宜的工程措施 ,配套经济效益高的树种 ,才是改善生态环境 ,增强农村经济增长后劲 。

广西大石围巨型漏斗土壤中多环芳烃与环境因素

选择典型的广西乐业大石围巨型岩溶漏斗(天坑)为研究对象,采集大石围漏斗不同部位的表层土壤,采用气象仪器观测大石围漏斗的环境因子,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定16种多环芳烃(PAHs)优先控制污染物.结果表明,大石围天坑群地表(正地形)土壤中ΣPAHs浓度范围为75.20～373.79 ng·g-1,平均值120.70 ng·g-1;地下(负地形)土壤,绝壁中ΣPAHs浓度范围为19.88～330.79 ng·g-1,平均值131.86 ng·g-1;底部中ΣPAHs浓度范围为127.48～661.62 ng·g-1,平均值395.22 ng·g-1;地下河(洞穴)中ΣPAHs浓度范围为1 132.11～1 749.95 ng·g-1,平均值为1 412.39 ng·g-1;土壤中PAHs以4～6环为主.比值法推断大石围漏斗土壤PAHs的来源主要为化石燃料燃烧源,主要污染途径为大气传输沉降.总体上,大石围漏斗土壤中PAHs浓度的空间分布随温差和相对湿度的升高呈现地面-绝壁-底部-地下河(洞穴)逐渐增加,PAHs显示"冷陷阱效应"的垂向富集与分异作用.影响PAHs分布的主要环境因素是温度,其次是湿度、风向和风速,在漏斗局部显示多环境因子共同作用.环境因子夏季影响大于冬季.监测发现,2007年比2006年大石围漏斗底部土壤中PAHs的浓度增加了3.5倍.因此,本研究提出巨型岩溶漏斗PAHs的富集和分异作用与环境因素密切相关.

面层混凝土对跑道内爆毁伤影响的仿真研究

采用考虑混凝土拉伸破坏的TCK失效模型,运用AUTODYN软件对跑道内爆毁伤进行了数值模拟。研究了炸点置于面层混凝土底部时,不同装药量和不同面层混凝土厚度对爆破漏斗坑参数的影响规律。结果表明:数值模拟结果较好地反映了混凝土因拉伸损伤引起的破裂和抛掷漏斗现象。基于数值模拟得到的漏斗坑参数值,建立了漏斗坑半径、空腔半径与面层厚度的无量纲表达式,计算得到的漏斗坑参数值得到了实验验证。