摘要：为了探究紫铜和工业纯铁周向多线形爆炸成型战斗部药型罩的成型及毁伤特性,开展了试验和数值仿真研究,获得了两种药型罩的成型、速度变化以及毁伤威力差异。研究结果表明:紫铜与纯铁药型罩在闭合过程中,尾部均会出现震荡回弹现象,直至毁伤元状态稳定该现象逐渐消失;当药型罩厚度均为4.5 mm时,纯铁毁伤元闭合速度更快,但尾部回弹幅度更大;纯铁毁伤元长径比(2.57)较紫铜毁伤元长径比(3.1)小,紫铜毁伤元的成型及对Q235钢靶的侵彻能力均优于纯铁毁伤元,该结论不仅适用于药型罩厚度为4.5 mm,而且对药型罩厚度在3 mm至7 mm内皆适用。紫铜及工业纯铁毁伤元的实测速度与数值模拟结果符合良好,仿真结果可靠,研究成果可为周向毁伤元战斗部设计提供参考。

摘要：自锁吸能系统可无需外加约束而避免元件在冲击荷载下的横向飞溅,具有广阔的应用前景。然而,已有自锁吸能系统大都只在特定方向具有自锁稳定性,构型复杂且造价昂贵,或截面形状特殊,不便拆装,制约了应用和推广。为此,该文提出了一种新型的多向自锁能量吸收系统,由具有双叉戟状横截面的薄壁管组成,拆装方式灵活便捷。当系统受冲击时,管件的管槽限制了相邻主体管的位移,使管件系统在空间多个方向的冲击载荷下,均可实现自锁,并且充分变形,稳定吸能。通过有限元分析,系统考察了双叉戟单管的几何参数效应以及阵列轮廓尺寸对系统吸能特性的影响。相较于已有的自锁系统,该文发展的双叉戟自锁吸能系统具有更优异的吸能特性。

摘要：为了提高粉状乳化炸药耐高温能力,将吸水后的吸水树脂添加到粉状乳化炸药中,然后通过热电偶测得上述混合炸药在高温炮孔中的温升曲线,通过爆速仪与网线测得上述混合炸药在炮孔中的爆速。结果表明:由于水具有较大的比热容,吸水后的树脂在高温炮孔中可吸收热量与释放水蒸气,从而使混合炸药温升速度大幅降低;另外,由于吸水后的树脂与粉状乳化炸药混合后会泌水,使混合炸药内部受热比较均匀且能维持在100℃以下;随着吸水树脂含量逐渐增加,混合炸药耐热性能显著提高。由于混合炸药的密度高于粉状乳化炸药,即使吸水树脂在爆轰反应过程中会吸收热量以及阻碍爆轰波传播,但含10%吸水树脂的混合炸药的爆速与湿的粉状乳化炸药(3980 m·s^(-1))相当,并相对于粉状乳化炸药(3733 m·s^(-1))提高了6%~11%。随着吸水树脂含量逐渐增加,混合炸药的爆速大幅下降甚至出现拒爆,而且吸水树脂粒径对爆速影响也较为显著。综合考虑,在粉状乳化炸药中加入粒径为10 mm且含量为10%的吸水树脂为较优方案,其既能提高混合炸药在高温炮孔中的安全性,又不影响混合炸药的爆炸威力,对露天自燃煤矿高温爆破具有重要意义。

摘要：针对含大块石泥石流冲击混凝土拦挡坝的动力学问题,基于已有的SPH-FEM耦合数值方法,考虑了大块石-泥石流浆体-拦挡坝的相互动态作用,建立了一个三维耦合数值模型。分别分析了泥石流的冲击被拦挡过程、冲击力时程、坝体关键点位移时程、坝体破坏等动力学行为、块石形状对冲击力影响。并根据坝体破坏机理,结合工程实践,分析了减小迎坡比、增设防撞墩和增加缓冲层三种防撞优化对策。计算结果表明:SPH-FEM耦合数值方法形象再现了泥石流冲击过程中的冲击、爬高、回淤现象;大块石的集中作用易造成坝体冲击处局部破坏;从冲击力减小幅度和拦挡坝破坏程度综合分析,带缓冲层拦挡坝防撞性能最优。数值分析结果对含大块石泥石流冲击拦挡坝的动力学行为研究及防撞设计具有一定的参考价值。

摘要：滑坡碎屑流对拦挡结构的直接冲击常产生较高的峰值冲击力和冲击能量,导致结构发生破坏而失效;而导引结构通过改变碎屑流的运动路径,可减缓其冲击效应,提高结构抗冲击能力。文章运用三维离散元模拟软件,结合室内休止角试验的结果,校准数值模拟参数,以三种不同导引结构(凹型圆弧、直线型、凸型圆弧)为变量进行数值模拟分析。研究结果表明:凹型圆弧结构B1可以有效地将碎屑流颗粒的冲击力进行转化,结构所受的法向力最小,切向力最大,对颗粒的导引作用最大。经过三种不同导引结构后,颗粒与滑槽之间的碰撞和摩擦是导致颗粒动能减小的主要原因;而三种不同导引结构对颗粒动能的耗散效果无显著差异。导引结构的作用对于颗粒堆积体积分布有显著的影响,主要影响区是靠近坡脚处,对导引结构之后的堆积区域的颗粒体积分布影响不显著。通过对冲击效应和堆积特性的研究,得到凹型圆弧结构形式最优,可以为碎屑流的防护工程抗冲击设计提供参考。

摘要：开展了高速射流侵彻陶瓷/钢组合靶实验,并结合LS-DYNA仿真软件,研究了钢和陶瓷2种材料的不同组合形式对高速射流侵彻能力的影响规律;分析了高速射流对组合靶侵彻的破坏模式及侵彻机理。结果表明:陶瓷的加入会显著提升钢靶的抗侵彻能力;在相同的侵彻速度下,钢/陶瓷叠合靶的抗高速射流侵彻能力弱于间隔靶,表明空气间隔可以有效地干扰射流的侵彻能力。研究成果可为轻质防护装甲抗高速射流侵彻的设计提供参考。

摘要：自1979年首次应用于日本高铁桥梁基础以来,格栅式地下连续墙以其优良的工程特性引起了国内外学者的高度关注和重视。目前,格栅式地下连续墙在国内外大型桥梁基础中取得了较多的应用,并已逐步推广到水利、水电及船坞基坑工程的围护和防渗结构中。在调研国内外大量相关文献的基础上,分析了格栅式地下连续墙在桥梁基础中的应用及研究现状,其中重点阐述了国内外格栅式地下连续墙基础的试验、理论计算和数值模拟方面的研究进展,并进行了相关的总结和分析,以期对格栅式地下连续墙在土木工程中的进一步应用和研究方向提供一定的参考。

摘要：为了提高隧道掘进爆破中炮孔的堵塞效果,利用铝管在爆炸作用下膨胀的特性设计了一种堵孔装置,然后通过动态应变仪测量堵孔装置膨胀撞击钢管的环向应变,通过万能试验机对模拟炮孔中的爆炸堵孔装置进行单轴压缩脱模,通过高速摄影记录水泥墩的爆破过程,从而评估爆炸堵孔装置的堵塞效果。结果表明:钢管在爆炸堵孔装置膨胀撞击下产生的环向应变峰值达到0.02,说明爆炸堵孔装置膨胀冲击孔壁的作用力较大,有利于堵孔装置与孔壁贴合;爆炸堵孔装置与孔壁贴合后的抗压强度为4.1~5.5 MPa,抗剪强度为0.49~0.66 MPa,远大于常规炮泥的抗剪强度(0.09 MPa),其在实际使用中与炮泥配合使用,能有效抑制炮泥运动。采用传统炮泥进行堵塞的水泥墩出现冲孔,爆破后的水泥墩未出现破坏;采用爆炸堵孔装置进行堵塞的水泥墩未出现冲孔,堵孔装置在孔口产生裂纹后才被冲出,爆破后的水泥墩最终裂成三部分。因此,爆炸堵孔装置可大幅改善堵孔效果,从而发挥爆生气体的破岩作用,并有效增强了抛掷作用,对改善隧道掏槽眼的爆破效果具有重要意义。

摘要：为了探究一种以紫铜作为药型罩材料的周向多线性爆炸成型弹丸侵彻毁伤规律,用25 mm口径火炮发射一种长径比为1∶5的紫铜EFP等效弹丸,分别从紫铜弹丸1000~1700 m/s的着靶速度和0°~70°的着靶角度两方面研究了其对Q235钢的侵彻毁伤规律,建立了紫铜杆式弹丸侵彻Q235钢靶的仿真模型,拟合出了实验所用紫铜的Johnson-Cook本构模型参数及断裂失效参数,并且利用侵彻试验结果对仿真模型的准确性进行验证。研究结果表明:该拉伸试验得到的Johnson-Cook本构模型参数及断裂失效参数能够较为准确地描述紫铜在侵彻过程中的断裂失效行为;在800~2000 m/s时,紫铜EFP模拟弹丸侵彻深度随侵彻速度的增加呈线性增加;弹丸着靶角为40°时,弹丸偏转角达到最大6.35°,弹丸着靶角在10°~30°之间时,弹丸侵彻深度能达到最大。该研究可为周向多线性紫铜爆炸成型弹丸战斗部的威力设计提供参考。