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水下爆炸冲击下不同姿态舰员响应特性
1
作者 张鹏 蒋永博 +4 位作者 马鹏 鲁晋方 吴超 陈子豪 李营 《兵工学报》 北大核心 2025年第11期319-331,共13页
人员是舰艇抗冲击系统的短板,明确人体冲击响应特性有助于提升防护设计。以不同姿态舰员冲击响应规律为研究重点,借助实船水下爆炸试验首次开展卧姿真人冲击响应特性研究;基于Taylor流固耦合原理,构建远场水下爆炸载荷-结构-不同姿态人... 人员是舰艇抗冲击系统的短板,明确人体冲击响应特性有助于提升防护设计。以不同姿态舰员冲击响应规律为研究重点,借助实船水下爆炸试验首次开展卧姿真人冲击响应特性研究;基于Taylor流固耦合原理,构建远场水下爆炸载荷-结构-不同姿态人体一体化响应模型,横向对比分析典型冲击因子(0.30、0.45、0.60)条件下不同姿态人体典型器官垂向响应差异。研究结果表明:坐姿人体盆骨、站姿人体足部和卧姿人体头部为易损区域,应重点防护;人体由坐姿转变为站姿时,人体上半身器官载荷显著变小,腰椎与盆骨不再是易损伤区域;由坐姿转变为卧姿时,人体易损器官存在由盆骨向头部转移的趋势;相同冲击因子下,各姿态人体与甲板直接接触器官的响应程度对甲板质量的改变较为敏感,呈负相关。研究结果可为舰员抗冲击防护设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 水下爆炸 人员冲击 响应特性 伤情评估
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考虑药包爆破动-静时序作用的漏斗形成机理
2
作者 康普林 雷涛 李立峰 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第5期140-156,共17页
为研究爆破漏斗的形成过程和机理,并探究该过程中爆炸应力波与爆生气体的破岩作用,基于双指数型爆炸载荷函数和爆生气体压力状态方程,构建了考虑药包爆破动-静时序作用的爆炸载荷加载模型,结合爆炸应力波和爆生气体的加载特点,建立了爆... 为研究爆破漏斗的形成过程和机理,并探究该过程中爆炸应力波与爆生气体的破岩作用,基于双指数型爆炸载荷函数和爆生气体压力状态方程,构建了考虑药包爆破动-静时序作用的爆炸载荷加载模型,结合爆炸应力波和爆生气体的加载特点,建立了爆破漏斗离散元数值模型,并开展了被爆岩体的裂隙发育及破碎抛掷过程的模拟研究,对比了加载和不加载爆生气体的模拟结果,探讨了爆破漏斗形成过程中爆炸应力波和爆生气体的不同作用。结果表明:考虑药包爆破动-静时序作用的爆炸载荷加载模型模拟的爆破漏斗尺寸与现场试验结果基本吻合,可以较好地反映爆破岩体区域内裂隙的形成与演化规律及破碎岩体的抛掷效果。爆炸应力波加载率较大是引起爆源近区环状微裂隙的主要原因,同时,它会在自由面处发生反射拉伸,形成“片落”破坏;而爆生气体则是爆源远区径向长裂隙形成的主要原因,此外,它会推动破碎岩体以较大速度向外抛掷。爆生气体不仅具有准静态作用,也存在一定的动态作用,延长了爆破振动的作用时间,加强了爆破振动的速度峰值。漏斗形成过程中的裂隙发育可大致分为爆炸应力波加载致裂、爆生气体加载致裂以及变形能释放致裂3个阶段。 展开更多
关键词 爆破漏斗 爆炸应力波 爆生气体 裂隙发育 动-静时序作用
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近距离爆炸下加筋板架的毁伤模式研究
3
作者 王琰 蒋海燕 +1 位作者 韩璐 苏健军 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期145-154,共10页
为了研究近距离爆炸下舰船典型舱壁结构的毁伤模式,基于经实验验证的LS-DYNA有限元模型对近距爆炸时加筋板架结构的毁伤过程进行了数值模拟,并分析了装药质量和爆炸距离对结构毁伤的影响。研究结果表明:近距爆炸时板架结构呈现出4种毁... 为了研究近距离爆炸下舰船典型舱壁结构的毁伤模式,基于经实验验证的LS-DYNA有限元模型对近距爆炸时加筋板架结构的毁伤过程进行了数值模拟,并分析了装药质量和爆炸距离对结构毁伤的影响。研究结果表明:近距爆炸时板架结构呈现出4种毁伤模式:(Ⅰ)塑性大变形,(Ⅱ)板格局部撕裂,(Ⅲ)边界处拉伸撕裂破坏,以及(Ⅳ)剪切破坏,根据面板的损伤程度,毁伤模式Ⅲ又可划分为2种子失效模式;板架的损伤程度随着装药质量的增加和爆炸距离的减小而加重,比例距离一定时,随着爆炸距离的减小,板架逐渐从整体破坏向局部破坏转变;最后利用一维无量纲数Φ和二维无量纲数(Φ,β)分别对破坏模式的分布情况进行了分析,得到了一维和二维的破坏模式分布图以及经验预测公式,可为近距爆炸时舱壁的毁伤模式快速预测提供参考。 展开更多
关键词 近距爆炸 板架结构 毁伤模式 无量纲数
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双梯形负泊松比蜂窝夹心结构抗爆力学性能研究 被引量：2
4
作者 廖瑜 石少卿 +1 位作者 夏菲 杨文涛 《工程力学》 北大核心 2025年第9期244-261,共18页
该研究针对小型自杀式无人机恐怖袭击下,现有储油罐、指挥车等钢板基材类薄壳结构面临抗爆防护能力严重不足的问题。以负泊松比蜂窝夹心结构提升钢板的抗爆性能为研究目标,在传统双箭头型负泊松比蜂窝夹心结构基础上,基于铆固-装配理念... 该研究针对小型自杀式无人机恐怖袭击下,现有储油罐、指挥车等钢板基材类薄壳结构面临抗爆防护能力严重不足的问题。以负泊松比蜂窝夹心结构提升钢板的抗爆性能为研究目标,在传统双箭头型负泊松比蜂窝夹心结构基础上,基于铆固-装配理念设计并制备了一种新型双梯形负泊松比蜂窝夹心结构(DT-ASHS)。采用理论分析法,建立了DT-ASHS几何参数间的内联关系、相对密度计算公式和等效泊松比预测模型;在室内爆炸实验室测试了不同相对密度和胞元层数DT-ASHS的抗爆力学性能;采用数值模拟方法开展了DT-ASHS抗爆防护性能影响参数分析。研究发现:DT-ASHS在爆炸荷载作用下的压缩变形呈逐层递进模式,且足够大的界面铆固力是维持结构变形呈负泊松比状态、保证荷载连续传递和变形协调的关键;同时,过大的相对密度和胞元层数均不利于芯层被压实,导致能量吸收效率降低。此外,在设计爆炸荷载强度下,DT-ASHS抵抗变形和荷载效应分散能力均强于其非等边六边形蜂窝拓扑结构(NE-HSHS),也优于相同面密度的纯铝板和附加高度铝板。 展开更多
关键词 负泊松比结构 蜂窝结构 钢板 抗爆性能 变形模式
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库尔公式在浅水爆炸中的拟合修正
5
作者 冯茹芸 赵振军 +1 位作者 闫文辉 俞宗汉 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第9期200-207,共8页
浅水环境中爆炸不同于无限水域水下爆炸,其受边界因素的影响使得冲击波的传播变得较为复杂,利用未考虑边界因素影响的库尔公式预测浅水中爆炸则存在较大误差。针对浅水中装药所产生的爆炸载荷预示不准的问题,基于验证后的S-ALE算法,研... 浅水环境中爆炸不同于无限水域水下爆炸,其受边界因素的影响使得冲击波的传播变得较为复杂,利用未考虑边界因素影响的库尔公式预测浅水中爆炸则存在较大误差。针对浅水中装药所产生的爆炸载荷预示不准的问题,基于验证后的S-ALE算法,研究了冲击波在自由水面与水底附近的冲击波变化规律,通过对装药与测点间的距离进行重新定义,修正了自由水面及水底边界附近的冲击波及比冲量计算的库尔公式。修正后的经验公式计算平均误差仅为3.9%,整体上更靠近实测值。所建立的修正拟合经验公式相较传统爆炸经验公式能够较为准确的计算浅水域下自由水面及水底附近的峰值载荷和比冲量。 展开更多
关键词 浅水爆炸 数值模拟 载荷特性 经验公式 S-ALE法
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水下爆炸载荷下含夹层水双板结构抗冲击特性研究
6
作者 陈国彩 殷彩玉 金泽宇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第23期26-35,共10页
为研究双壳舰艇抗冲击特性,建立带防护层充水双层结构冲击动力学理论模型,模拟研究水下爆炸载荷下双层舰船结构响应特性与流场空化现象,并分析舰船外壳敷设防护层和模型参数变化对双层壳体抗冲击性能影响。基于可压缩多相流、等熵空化... 为研究双壳舰艇抗冲击特性,建立带防护层充水双层结构冲击动力学理论模型,模拟研究水下爆炸载荷下双层舰船结构响应特性与流场空化现象,并分析舰船外壳敷设防护层和模型参数变化对双层壳体抗冲击性能影响。基于可压缩多相流、等熵空化流和塑性冲击波理论,建立外流体-含防护层外板-舷间水、舷间连接结构-内板非线性双面水流固耦合冲击动力学等效模型。研究外板敷设塑性多孔防护层的抗冲效能,分析防护层参数变化、舷间连接结构刚度变化和内板支撑刚度变化对防护层抗冲效能的影响规律。结果表明,外板敷设防护层可使流固耦合面冲击波冲量降低60%,外板和内板速度峰值分别降低88%和92%。防护层力学特性和内板支撑弹簧刚度对防护层抗冲效能影响较大,软防护层抗冲效能好,但压缩变形大;内板支撑强,则更利于防护层变形吸能。 展开更多
关键词 舰船防护 水下爆炸 双板结构 防护层 空化
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岩石钻孔爆破粉碎区计算模型的改进 被引量：57
7
作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 胡英国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期101-107,共7页
为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹... 为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹塑性力学理论推导了柱状装药起爆条件下的岩石钻孔爆破粉碎区半径公式。计算结果表明,岩石钻孔爆破粉碎区范围通常为1.2~5.0倍炮孔半径,不同种类岩石的粉碎区范围差别很大。与其他计算模型相比,本模型的计算结果与实验数据更吻合。 展开更多
关键词 爆炸力学 计算模型 环向应力 粉碎区 改进 空腔膨胀
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不同静应力和节理条件下岩体爆破破岩机制研究 被引量：28
8
作者 张凤鹏 彭建宇 +2 位作者 范光华 李邵军 李元辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1839-1846,1913,共9页
考虑不同应力条件和岩体节理属性,对静应力作用下含有长节理和局部短节理花岗岩的爆破破岩机制进行研究,探讨静应力、节理位置和充填介质物性等因素对爆破效果的影响。在节理间充填弹性弱介质和空气两种情况下研究半无限长节理面反射拉... 考虑不同应力条件和岩体节理属性,对静应力作用下含有长节理和局部短节理花岗岩的爆破破岩机制进行研究,探讨静应力、节理位置和充填介质物性等因素对爆破效果的影响。在节理间充填弹性弱介质和空气两种情况下研究半无限长节理面反射拉伸破坏效应和端部衍生翼裂纹扩展特性;在不同静应力作用下,改变爆源与节理间的距离,研究长节理面反射效应对爆破裂纹扩展的影响规律;在保持节理近端与爆源距离和节理长度不变的情况下,研究短节理端部衍生翼裂纹产生、扩展的规律。通过比较表明,当节理充填介质时,节理面的反射拉伸破坏作用弱于不充填情况,而前者的端部翼裂纹发育明显比后者充分;长节理阻断了爆破主裂纹的扩展,节理面反射拉伸应力波产生的拉裂纹与爆破主裂纹耦合贯通在爆源与节理之间岩体内产生密集裂纹网,改善了该区域岩体的破碎效果,但随爆源与节理之间距离的增大以及静应力增高,这种破岩效应逐渐消失;入射角对节理端部衍生翼裂纹的产生与扩展影响显著,而静应力对翼裂纹起抑制作用。 展开更多
关键词 静应力 岩体爆破 节理 LS-DYNA 裂纹扩展 入射角
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深埋隧洞爆破开挖扰动损伤效应的数值模拟 被引量：34
9
作者 陈明 胡英国 +2 位作者 卢文波 严鹏 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1531-1537,共7页
爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因素。根据隧洞岩体钻爆开挖过程分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点... 爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因素。根据隧洞岩体钻爆开挖过程分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点反力的变化过程以模拟开挖荷载瞬态卸荷,采用爆炸荷载变化曲线模拟爆炸作用过程的爆破开挖扰动数值模拟方法,并利用该方法模拟分析了爆破开挖扰动对围岩的损伤效应,结果表明,应力重分布对围岩损伤最大,隧洞围岩损伤区主要由围岩初始应力重分布所导致,爆炸荷载作用将增大围岩损伤区范围,考虑开挖荷载瞬态卸荷作用的围岩损伤区最大,且地应力越高,开挖荷载瞬态卸荷作用对围岩的损伤效应越显著。 展开更多
关键词 隧洞 爆破 损伤 瞬态卸荷 数值模拟
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岩石爆破损伤模型的比选与改进 被引量：39
10
作者 胡英国 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3278-3284,共7页
归纳了目前应用较为广泛的爆破损伤模型关于损伤变量的定义方法,基于FORTRAN与LS-DYNA自定义接口,将5种典型的爆破损伤模型成功导入LS-DYNA。根据具体的工程实例,对5种爆破损伤模型计算的精确性进行了对比计算和验证。结果表明,KUS模型... 归纳了目前应用较为广泛的爆破损伤模型关于损伤变量的定义方法,基于FORTRAN与LS-DYNA自定义接口,将5种典型的爆破损伤模型成功导入LS-DYNA。根据具体的工程实例,对5种爆破损伤模型计算的精确性进行了对比计算和验证。结果表明,KUS模型与RFPA模型对应的结果与实测值更接近。选取计算结果较为准确的KUS模型进行改进,考虑压缩损伤,并修正了宏观弹性常数的确定方法,建立了拉压损伤模型,并对该模型的计算精确性进行验证,结果表明,该拉压损伤模型可以更好地定量描述岩体爆破损伤范围。 展开更多
关键词 损伤区 爆破损伤模型 对比 拉压损伤模型
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初始地应力对隧洞开挖爆生裂隙区的影响研究 被引量：32
11
作者 陈明 卢文波 +1 位作者 周创兵 罗忆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2254-2258,共5页
隧洞开挖过程中控制爆炸对岩体的损伤,减小爆破裂隙范围,对保证工程安全具有重要意义。基于爆炸应力波作用下爆生裂隙形成机制的研究,采用摩尔-库仑准则及最大拉应力准则,研究了初始地应力对爆炸应力波作用下爆生裂隙区比例半径的影响... 隧洞开挖过程中控制爆炸对岩体的损伤,减小爆破裂隙范围,对保证工程安全具有重要意义。基于爆炸应力波作用下爆生裂隙形成机制的研究,采用摩尔-库仑准则及最大拉应力准则,研究了初始地应力对爆炸应力波作用下爆生裂隙区比例半径的影响。研究结果表明,初始地应力对爆生裂隙范围有显著影响。在压剪破坏模式下,爆生裂隙区比例半径随地应力的增大而减小,地应力侧压系数影响爆生裂隙区比例半径在洞壁圆周的分布。考虑围岩应力卸荷影响后,沿隧洞径向的爆生裂隙区比例半径比不考虑卸荷的小。拉伸破坏导致的岩体爆生裂隙区比例半径一般比压剪破坏模式下爆生裂隙比例小,爆炸应力波作用下隧洞围岩更容易沿结构弱面发生压剪破坏。 展开更多
关键词 爆炸应力波 隧洞 岩体 地应力 裂隙
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水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性仿真研究 被引量：26
12
作者 吴林杰 侯海量 +2 位作者 朱锡 陈鹏宇 阚于龙 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期143-150,共8页
为研究水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性,在水下爆炸气泡第1次脉动周期的约3倍时间范围内,利用LS_DYNA软件对水下爆炸气泡与防雷舱舷侧空舱的相互作用过程和舷侧空舱的内压载荷特性进行了仿真分析,并通过模型试验对仿真结果... 为研究水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性,在水下爆炸气泡第1次脉动周期的约3倍时间范围内,利用LS_DYNA软件对水下爆炸气泡与防雷舱舷侧空舱的相互作用过程和舷侧空舱的内压载荷特性进行了仿真分析,并通过模型试验对仿真结果及分析进行了验证。研究结果表明:伴随着水下爆炸气泡膨胀或收缩,爆炸产物气体从外板破口处流入或流出舷侧空舱,外板也相应地向里凹陷或向外凸出运动;舷侧空舱内部空间被外板花瓣隔成两个区域,舷侧空舱的内压载荷在花瓣前面和花瓣背面具有不同特性;采用有限元方法评估舷侧空舱外板的最大破坏程度时,可将计算时间取为气泡第1次脉动周期的5%. 展开更多
关键词 兵器科学与技术 水下爆炸 防护结构 载荷特性 气泡 仿真
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小当量炸药深水爆炸气泡脉动模拟实验 被引量：20
13
作者 马坤 初哲 +2 位作者 王可慧 李志康 周刚 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期320-325,共6页
为在实验室内开展深水爆炸气泡脉动规律研究,通过增加水面大气压强来模拟水中静水压的方法,建立可模拟深水环境的爆炸容器。开展不同模拟水深条件下的3种当量炸药的水下爆炸实验,得到了气泡脉动过程图像,验证小当量深水爆炸模拟实验与... 为在实验室内开展深水爆炸气泡脉动规律研究,通过增加水面大气压强来模拟水中静水压的方法,建立可模拟深水环境的爆炸容器。开展不同模拟水深条件下的3种当量炸药的水下爆炸实验,得到了气泡脉动过程图像,验证小当量深水爆炸模拟实验与自由场实验的等效性,分析气泡脉动周期与最大半径同模拟水深的关系。实验结果表明:容器壁面反射效应对气泡脉动过程的影响可以忽略不计,模拟实验可等效为自由场实验;深水爆炸气泡脉动周期及最大半径随流体静力深度增加的衰减系数分别为-0.83和-0.364。 展开更多
关键词 爆炸力学 气泡脉动周期 衰减系数 水下爆炸 深水模拟
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水下爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝的破坏模式 被引量：24
14
作者 张社荣 王高辉 +1 位作者 王超 孙博 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期501-507,共7页
考虑混凝土的高应变率效应,构建重力坝水下爆炸全耦合模型,运用显式动力分析程序LS-DY-NA,对水下爆炸冲击荷载作用下大坝动态响应进行分析,探讨大坝可能破坏模式及相应的破坏机制。研究表明,大坝破坏模式不仅与坝体的自身动力特性有关,... 考虑混凝土的高应变率效应,构建重力坝水下爆炸全耦合模型,运用显式动力分析程序LS-DY-NA,对水下爆炸冲击荷载作用下大坝动态响应进行分析,探讨大坝可能破坏模式及相应的破坏机制。研究表明,大坝破坏模式不仅与坝体的自身动力特性有关,还取决于炸弹起爆时的水下深度、爆心距及炸弹药量;重力坝坝头是抗爆性能薄弱部位,大坝可能破坏模式为上游迎爆面的爆炸成坑破坏、坝顶及坝下游面的震塌破坏、坝头与上游直面交接处及下游折坡附近的脆性冲切破坏并出现贯穿性裂缝破坏。 展开更多
关键词 爆炸力学 破坏模式 全耦合模型 混凝土重力坝 抗爆性能 水下爆炸
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爆炸荷载作用下地铁隧道的冲击反应研究 被引量：32
15
作者 孔德森 孟庆辉 +1 位作者 张伟伟 张秋华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期68-72,共5页
随着地铁的大规模兴建,地铁隧道的抗爆防护研究成为一个迫切需要解决的问题。针对南京地铁区间隧道的实际工程地质条件,建立了地铁隧道的冲击反应计算模型和各种材料的模型,采用流固耦合算法,对10 kgTNT炸药作用下地铁隧道的冲击反应进... 随着地铁的大规模兴建,地铁隧道的抗爆防护研究成为一个迫切需要解决的问题。针对南京地铁区间隧道的实际工程地质条件,建立了地铁隧道的冲击反应计算模型和各种材料的模型,采用流固耦合算法,对10 kgTNT炸药作用下地铁隧道的冲击反应进行了全面研究。研究结果表明:隧道衬砌的速度和加速度变化与超压有关,随着距爆心距离的增大,爆炸冲击波对衬砌结构的影响逐渐减弱,而且在爆炸的初始时刻,隧道衬砌处于受拉状态,随着时间的推移,超压峰值逐渐衰减,隧道衬砌则由受拉状态变为受压状态,并逐渐趋于稳定,从而为地铁隧道的抗爆防护和应急预案的制定提供了依据。 展开更多
关键词 爆炸荷载 地铁隧道 冲击反应 时程曲线
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浅层水中爆炸冲击波对混凝土墩斜碰撞作用试验研究 被引量：13
16
作者 顾文彬 郑向平 +2 位作者 刘建青 李丹俊 陆鸣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期361-366,共6页
通过含铝炸药JHL-3的实爆试验,得到混凝土墩在单个装药浅层水中爆炸、两个装药浅层水中对称及不对称设置同步起爆爆炸作用下、混凝土墩迎爆面上的冲击波压力响应数据;获得了迎爆面中心反射压力峰值计算模型;分析了两个装药浅层水中爆炸... 通过含铝炸药JHL-3的实爆试验,得到混凝土墩在单个装药浅层水中爆炸、两个装药浅层水中对称及不对称设置同步起爆爆炸作用下、混凝土墩迎爆面上的冲击波压力响应数据;获得了迎爆面中心反射压力峰值计算模型;分析了两个装药浅层水中爆炸冲击波对混凝土墩绕射及透射作用效应。 展开更多
关键词 爆炸力学 压力响应 试验研究 浅层水中爆炸 冲击波 斜碰撞作用
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空穴的绕射隔离效应和对后方应力波的削弱作用 被引量：23
17
作者 李永池 姚磊 +1 位作者 沈俊 胡秀章 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期193-199,共7页
以新型抗爆工程设计为背景,以改进的有限差分软件Renewto为手段,对含空穴的混凝土介质中应力波的衰减机制和演化规律进行了二维数值分析,通过改变空穴的位置和特征尺度等参数来考察空穴后方应力波的强度衰减及波形演化,从而对应力波传... 以新型抗爆工程设计为背景,以改进的有限差分软件Renewto为手段,对含空穴的混凝土介质中应力波的衰减机制和演化规律进行了二维数值分析,通过改变空穴的位置和特征尺度等参数来考察空穴后方应力波的强度衰减及波形演化,从而对应力波传播中的空穴隔离效应进行了分析和讨论。结果表明,适当调整空穴的位置、尺寸等因素,可以在其后方明显减弱冲击波。还以计算结果为基础提出了一个应力削弱因子的拟合公式,为在抗爆防震工程中设计科学智能的防护层提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 爆炸力学 抗爆设计 数值分析 应力波 空穴
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岩体爆破近区临界损伤质点峰值震动速度的确定 被引量：23
18
作者 胡英国 卢文波 +1 位作者 陈明 严鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期547-554,共8页
质点峰值振动速度(PPV)是爆破开挖扰动的重要指标,研究确定岩体临界损伤PPV对爆破损伤控制具有重要意义。以溪洛渡水电站640m高程马道下边坡岩体的爆破开挖为工程背景,依据岩体跨孔声波测试结果,采用基于LS-DYNA的二次开发技术对保留岩... 质点峰值振动速度(PPV)是爆破开挖扰动的重要指标,研究确定岩体临界损伤PPV对爆破损伤控制具有重要意义。以溪洛渡水电站640m高程马道下边坡岩体的爆破开挖为工程背景,依据岩体跨孔声波测试结果,采用基于LS-DYNA的二次开发技术对保留岩体的损伤演化过程进行了数值模拟,结合数值模拟结果研究了爆破近区PPV的分布特征及其与损伤程度的对应关系,结果表明PPV存在门槛值,当PPV大于该值时,岩体的损伤变量从零开始迅速增加至0.8左右,之后随着PPV的增大,损伤增长速度明显减慢,直至岩体完全损伤;分别基于岩体的损伤度、最大拉应力的PPV判据以及近区拉应力峰值与PPV的统计关系等3种方法确定岩体临界损伤PPV,从定量衡量损伤区范围看,常用的基于最大拉应力的PPV判据确定的临界损伤PPV偏小,而其余2种方法确定的临界损伤PPV相对精确。 展开更多
关键词 爆炸力学 爆破损伤 临界损伤PPV 岩体 损伤变量
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侧向起爆条件下的爆炸能量分布及其对破岩效果的影响 被引量：18
19
作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 范勇 陈明 严鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期661-669,共9页
为了提高不同岩石中爆破破岩的能量利用率,分析了导爆索侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布规律,并结合响水沟过渡料爆破开采实验,对比了这两种起爆方式下的爆破块度级配曲线。结果表明,侧向起爆和一端起爆条件下... 为了提高不同岩石中爆破破岩的能量利用率,分析了导爆索侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布规律,并结合响水沟过渡料爆破开采实验,对比了这两种起爆方式下的爆破块度级配曲线。结果表明,侧向起爆和一端起爆条件下的爆炸冲击能和爆生气体能的分布有着很大差异。可以通过改变起爆方式来调整用于爆破破岩的冲击能和气体能的比例,以提高爆破破岩的能量利用率。此在基础上,提出了不同强度岩体中起爆方式选择的原则,导爆索侧向起爆适用于软岩和裂隙岩体的爆破破碎以及轮廓爆破,而在硬岩中的级配料爆破开采则不宜采用侧向起爆。 展开更多
关键词 岩石爆破 破碎效应 起爆方式 能量分布 冲击能 气体能
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炸药水中爆炸冲击因子的新型计算方法 被引量：12
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作者 胡宏伟 宋浦 +4 位作者 王建灵 郭炜 徐洪涛 金鹏刚 任松涛 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期11-16,共6页
针对水中爆炸冲击因子在近场范围内的一些不足,利用水中爆炸冲击波的最大峰值压力与正相冲量的乘积推导了冲击因子的表达式。通过水中爆炸实验,得到了几种典型炸药的冲击波参数及其相似方程。利用该公式计算了水中爆炸冲击因子及其装药... 针对水中爆炸冲击因子在近场范围内的一些不足,利用水中爆炸冲击波的最大峰值压力与正相冲量的乘积推导了冲击因子的表达式。通过水中爆炸实验,得到了几种典型炸药的冲击波参数及其相似方程。利用该公式计算了水中爆炸冲击因子及其装药指数,并与基于平面波的水下爆炸冲击因子进行了对比。结果表明:冲击因子中的装药指数n=0.5不仅适合所有以TNT为基本组分的炸药,也适合于RDX、HMX基的炸药。在修正冲击波形状的基础上,由峰值压力与冲量的乘积推导的冲击因子计算公式,从冲击波的毁伤作用的角度表述了水中爆炸冲击因子的物理意义,在计算近场冲击因子时具有更高的准确性。 展开更多
关键词 爆炸力学 冲击因子 水中爆炸 含铝炸药 装药指数 冲击波
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