Experimental Investigation on Shock Wave Characteristics of Aluminized Explosives in Air Blast

To investigate the shock wave characteristics of RDX-based aluminized explosives,air blast tests were conducted for measuring the parameters of 10 kg aluminized explosives which contained 0-40% aluminum.The results showed that with the increasing of aluminum content,the overpressures and impulses increase at first and then decrease within 7 m or 5 m,which reached the maximum when aluminum content was 20% or 30%.Power exponential formulas are used to fit the shock wave parameters vs scaled distance,where an equal weight of TNT is used to calculate the scaled distance.The overpressures of HL0 and TNT in tested locations not only conform to the similar law,but also conform to the same attenuation law after gaining the scaled distances of equal TNT mass.The pre-exponential factors of overpressure and impulse,kp and kI,decrease along with the increasing of Al content and keep the same pace as the calculated PCJ）.The attenuation coefficients a_P and aIincrease at first and decrease later with the increasing of aluminum content,and they reached the maximal values with30% Al containing,which keeps the same pace as the calculated QV.

基于动爆冲击波演化规律的超压计算模型

为建立动爆冲击波超压的工程计算模型,开展了球形装药动爆试验和数值模拟研究,获取了动爆冲击波场演化历程图像,定量分析了装药速度对冲击波波阵面传播速度的影响。结果表明:在装药速度影响下爆轰产物各向膨胀速度不再相同,爆轰产物膨胀速度的变化使得冲击波强度和空间位置分布发生了相应的变化,正向冲击波强度更高,更早与爆轰产物相分离。在静爆冲击波演化模型的基础上,通过引入含有角度和传播时间的修正因子,建立了静动爆关联的球形装药动爆冲击波超压计算模型。采用该模型计算得到的不同速度、不同药量球形装药冲击波压力与试验结果吻合较好,模型具有一定普适性。

电子雷管在露天矿山中的降振应用及分析

为研究露天矿山开采过程中,导爆管雷管与电子雷管起爆网络对爆破振动的影响规律,通过在相同采区控制一次起爆药量相同,分别使用导爆管雷管和电子雷管进行起爆,同时在距离爆区400m、450m、500m分别设置爆破振动监测点,对两种起爆方式下的振频率、最大振速和振动能量分布进行了分析。结果显示:相对于导爆管雷管起爆网络,采用电子雷管起爆最大振速降低20.5%,平均降振率13.9%;主振频率由最高8.761Hz增加至15.267Hz;通过MATLAB对爆破振动信号进行分析得到,使用电子雷管进行起爆时,其振动能量最大降低44%,平均能量降低29.8%,降振效果显著。

水下冲击波和空气冲击波传播速度及物理参数的对比研究

目的 对比研究水下冲击波和空气冲击波的传播速度和物理参数。方法 分别用 2 0 0、5 0 0和 1 0 0 0 gTNT进行水下和空气中爆炸 ,用美国PCB公司生产的压力传感器测定冲击波物理参数 ,分析冲击波的传播速度、超压峰值、正向持续时间和冲量。结果 水下冲击波传播速度快、峰值压力高、冲量较大 ,但持续时间短 ,同空气冲击波相比 ,传播速度为空气冲击波的 3 70～ 4 3 0倍 ,超压峰值为2 2 7 1 5～2 4 7 86倍 ,冲量为 8 4 8～ 1 1 80倍。结论 水下冲击波较空气冲击波传播速度快 ,峰值压力高 ,冲量大 ,这对评价水下冲击伤伤情和防治有一定指导意义。

破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片的耦合作用

为探讨破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片的耦合作用机制,通过分析冲击波和破片在空气中的运动规律,在考虑壳体对冲击波强度的影响下,建立了冲击波与破片耦合作用区间的理论计算模型,并采用相关文献试验结果进行了对比。在此基础上,结合实例讨论了耦合作用区间随各影响因素的变化规律。结果表明,战斗部装填系数、装药爆速、壳体厚度以及能量分配对耦合作用区间的影响较大,而装药爆热、破片质量及破片形状对耦合作用区间的影响较小;随着装填系数、装药爆热和爆速、破片质量及冲击波能量与破片动能的比值的增大,耦合作用区间均减小;而随着壳体厚度和破片形状不规则度的提高,耦合作用区间增大。

破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片先后作用的临界爆距研究

为探讨破片式战斗部空中爆炸下冲击波与破片的先后作用机制,通过分析冲击波和破片在空气中的运动规律,在考虑壳体对冲击波强度的影响下,建立了冲击波与破片先后作用临界爆距的理论计算模型,并进行了实例分析。实例分析验证了理论模型的合理性和有效性。在此基础上,对临界爆距的影响因素进行了讨论,发现战斗部装填系数、装药类型以及壳体厚度对临界爆距的影响较大,而破片质量和形状对临界爆距的影响较小;随装填系数、装药爆热和爆速、破片质量的增大,临界爆距值均相应减小;随着壳体厚度和破片形状不规则度的提高,临界爆距值相应增大。

空气间隔装药爆破机理研究

利用爆轰波理论分析了空气间隔装药炮孔内一维不定常激波的相互作用及其在炮孔堵头、孔底的反射过程,同时分析了孔内各点的压力随时间的变化过程,介绍了空气间隔装药爆破的机理及设计参数。基于此,认为应充分利用空气间隔爆破结构的优势,并在梯段爆破中满足以下两个条件:(1)在设计过程中要尽量使稀疏波及从孔底反射的稀疏波传播过程能在整个孔内每一断面都作用到,即稀疏波到达孔底的时间要比从堵头反射的压力波到达孔底要早;(2)反射压力波应该到达空气与爆生气体接触面的时间比从孔底反射的稀疏波到达空气与爆生气体接触面的时间要早。由此通过计算得到了在梯段爆破工程中合理的空气层长度比例值约为30%～42%。计算结论与已有实测成果基本一致。

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。

井下爆破空气冲击波传播规律的量纲分析与拟合

本文在文献[1]的物理模型基础上,采用量纲分析法,导出了空气冲击波沿井巷传播规律的基本关系式,并用巷道中心爆炸的实测数据进行了拟合,得到了空气冲击波沿井巷传播规律的经验关系式。

FAE爆炸波对地面目标作用的三维数值研究

利用二阶迎风TVD格式 ,对多组分全N S方程进行全耦合数值求解 ,研究了近地空中环氧丙烷 (C3H6 O)形成的圆柱形云雾爆炸波和地面作用问题 ,得到了对目标作用前、后冲击波的传播和波系结构的演化以及不同时刻爆源组分的分布。对目标表面计算单元的压力进行面积加权平均 ,得到目标各表面平均超压随时间变化的曲线。压力值的动画显示表明了目标表面所受载荷的大小和分布随时间变化的规律。修改初、边值条件 。

壳体对爆炸空气冲击波强度的影响

壳体对爆炸空气冲击波强度有重要影响 ,本文提出一种计算壳体破片速度的新方法 ,分析了壳体对爆炸空气冲击波强度的影响。本文指出 ,壳体对爆炸空气冲击波强度的影响取决于产生壳体破片部位的壁厚 (质量 ) ,而不是壳体的全部质量。这反映了实际情况 ,也是本文的特点所在。通过重量和形状相同的两种装药爆炸空气冲击波对模拟目标的毁伤实验 ,考查了本文理论分析结果的可靠性。理论分析与实验结果相吻合。本文得到弹体破片最大速度的上限和下限。破片速度与壳体厚度有关 ,壳体越厚或质量越大 ,对空气冲击波强度的影响越显著。

冲击伤肺肋面的平行出血条纹

本文采用部分肋骨切除术,切除15只家兔双侧5、6、7、8肋中任一肋距脊柱约2cm处一段长约1cm的肋骨。一周后对受冲击波致伤的肺肋面的出血情况进行解剖观察,发现肺肋面的出血条纹呈“工”字形,从而为冲击伤肺肋面的平行出血条纹是肋间压痕这一观点找到了直接的实验证据。

小药量新型燃料空气炸药爆炸效应的实验研究

讨论一次引爆 FAE燃料配方 ,实验测定了空气冲击波超压和冲量随距离的变化曲线。实验结果表明 ,固态敏化燃料中加入一定比例的金属粉 ,可以相应提高冲击波超压和冲量 ,增加 FAE的爆炸威力。

井下爆破空气冲击波安全距离诺模图实现

井下爆破空气冲击波超压计算公式属于多变量的指数函数表达式,安全距离的解算需要通过数值计算方法,不便于现场运用。诺模图法可以把数学方程变换成变量之间的直线或曲线图,方便问题的求解。本文依据井下空气冲击波超压计算公式,以人体能够承受的超压为定值,采用诺模图技术制作出了爆破药量、安全距离、巷道特征参数之间的图形关系,利用绘制的图形可以确定爆破安全距离。该方法包含数据量大,精度符合工程要求,查用简单方便,可以作为确定井下空气冲击波安全距离的标准用图。

云爆剂爆炸／冲击波参数研究

对一种新型云爆药剂及其试验装置进行了外场静爆试验，并对其爆炸／冲击波参数和后续燃烧现象进行研究。结果表明：总装药量为30kg的试验弹其爆炸火球最大直径可达17．4m，是原始装药直径的75．65倍。从所测爆炸场超压曲线发现存在前后两个正压作用区，第二个正压区呈现较好的规律性；二次冲击波在火球区外形成，火球区内是后续燃烧反应对爆炸波加载而引起的压缩波积累压力平台；二次冲击波峰值压力不小于第一个冲击波的40％，二次冲量占总冲量的12．5％～43．7％，其对爆炸／冲击波威力的贡献不可忽略。

基于声波检测的空气间隔装药预裂爆破损伤特性研究

采用空气间隔装药预裂爆破技术进行岩体开挖,在提高爆破有效能量利用率的同时,能够取得理想的爆破效果。结合河南省经山寺铁矿上覆岩层剥离进行的空气间隔预裂爆破现场试验,采用声波检测技术,以岩体声波速度降低10%为判据,分析了空气间隔装药预裂爆破对岩体的损伤特性。结果表明,炮孔装药段爆破对岩体的损伤较严重,并有明显的粉碎区,最大深度可达2 m左右,空气间隔段的岩体损伤相对较小。岩体的爆破损伤深度与地质条件以及装药结构密切相关。

空空导弹爆炸冲击波对导弹类目标毁伤数值模拟

为了得到定量装药的爆炸冲击波对目标有效毁伤的临界距离。基于LS/DYNA软件,把导弹类目标简化成一定厚度的圆柱壳体,对定量炸药爆炸冲击波毁伤不同距离处的圆柱壳体进行了三维数值模拟,分析了不同距离处爆炸冲击波对壳体毁伤的作用方式和壳体的响应特征,得出了壳体不同的毁伤程度,得到了一定装药下爆炸冲击波毁伤目标的临界距离,为战斗部设计、毁伤评估及目标防护设计等提供参考。

多相燃料空气炸药爆炸压力场研究

采用高速运动分析系统对固态燃料FAE(Fuel Air Explosive)分散、爆轰过程进行光学测量,用压电传感器等组成的压力测试系统对FAE爆炸压力场进行测量,对固态燃料FAE燃料分散、爆轰波及冲击波进行了研究。分析了气-固-液多相爆轰的特征和压力波形的特点,研究了其冲击波峰值超压及比冲量随传播距离变化的规律。在云雾区内,多相爆轰波压力波形具有多峰结构,爆炸波峰值超压及冲量为一恒定值;爆轰区外,爆轰波转变成爆炸冲击波,峰值压力和比冲量迅速衰减,得到了峰值超压、比冲量随传播距离的变化规律。

水中空气隔层对冲击波传播衰减作用的初步探讨

针对减弱水下爆破作业产生的冲击波的破坏作用,提出了利用空气隔层衰减水中爆炸冲击波的方法,通过理论分析得出了空气隔层可以有效降低水中冲击波峰值超压的结论,并且通过实验证实了空气隔层的冲击波衰减作用。

露天矿爆破的安全距离

文章分析了露天矿生产常用爆破造成负面影响的主要因素,结合爆破理论,计算出重要因素的影响范围,并对照国家相关标准,进行了验证,对保证矿山的爆破安全,有一定的参考意义。