摘要：针对岩石巷道掘进循环进尺慢,炮孔利用率低的问题,采用取岩芯技术在岩土中形成环形自由面,利用少量炸药即可达到高效爆破的效果。首先对取岩芯爆破模型进行数值模拟,对爆炸效果进行预估,并得到相关爆破参数;之后根据模拟结果进行爆破实验,制作两组水泥模型,分别模拟取岩芯爆破与传统爆破,在模型外部布置测振仪,测量爆炸过后模型的相关振动数据,并对两组模型的爆破效果与振动数据作出比较,得出取岩芯模型爆破效果及爆破振动要明显优于传统爆破模型。最后将该技术应用在某岩巷掘进现场进行爆破实验,取得成功。实验结果表明,利用取岩芯技术成形环形自由面进行爆破,可以减少炮孔数,降低炸药单耗,控制住爆破振动,提高爆破效率,达到高效爆破的目的,特别是该技术可应用于城市地下工程爆破。

摘要：通过爆炸压力时程曲线分析含钛纤维炸药的压力峰值、水下比冲击波能、比气泡能、质量能量及能量密度变化趋势,通过对所得能量结果分析钛纤维炸药的化学反应过程。结果表明:含钛纤维炸药的压力峰值、比冲击波能随钛纤维含量的提高而降低,比气泡能随钛纤维含量的提高而增大,质量能量及能量密度都随钛纤维含量的提高而增大。随距离的增大,钛纤维炸药压力峰值衰减比RDX的慢,而不同钛纤维含量的钛纤维炸药的比冲击波能、比气泡能在不同距离处随钛纤维含量变化趋势基本一致。根据炸药反应释放的总比能量进行理论分析,得出钛纤维炸药爆炸反应方程式。

摘要：通过对胞壁随机移除的蜂窝结构动态变形过程的有限元模拟,分析了随机缺陷对蜂窝结构变形模式的影响,得到蜂窝结构在两个加载方向上的变形模式图及不同模式间转换的临界速度。对含缺陷蜂窝结构平台应力的研究发现,当变形模式为过渡模式或动态模式时结构平台应力与冲击速度的平方成线性关系。相同密度下,低缺陷蜂窝结构的平台应力在由过渡模式向动态模式转变的临界速度附近高于规则蜂窝结构,较高的随机缺陷则使蜂窝结构的平台应力在由准静态模式向过渡模式转变的临界速度附近显著下降。

摘要：为制取适用于超导托卡马克核聚变装置中的具有中空结构的316L/CuCrZr复合材料,在不锈钢基板预制微孔后再进行316L/CuCrZr的爆炸复合,然后对微孔进行扩孔,获得了在316L/CuCrZr界面处具有换热通道的316L/CuCrZr爆炸复合板。通过超声检测、微观结构观察、机械测试和核泄漏实验等手段研究了316L/CuCrZr复合界面的结合状态、显微组织、EDS能谱线扫描分析、换热通道的耐压及密封。结果表明,具有微孔结构的316L/CuCrZr爆炸复合板焊接质量良好,以均匀的波形结合,没有空隙和裂纹等缺陷,换热通道具有较好的密封性、耐高温高压性,能够满足托卡马克核聚变装置使用的要求。

摘要：为了提高传统乳化炸药的爆炸威力,研制了一种贮氢玻璃微球敏化的乳化炸药。利用水下爆炸试验和猛度测试试验,研究了添加不同含量的贮氢玻璃微球的乳化炸药的爆轰性能。理论计算得到了炸药猛度的比冲量。结果表明,与普通玻璃微球乳化炸药相比,贮氢玻璃微球含量为4%的乳化炸药的冲击波超压峰值、比冲击波能、比气泡能、总能量分别提升了14.25%、14.22%、11.11%、12.67%,猛度(铅铸压缩量)提高了3.03 mm,且随着贮氢玻璃微球的含量的增加,炸药的冲击波参数逐渐降低。贮氢玻璃微球在乳化炸药中起到敏化剂与含能材料的双重作用,因此贮氢玻璃微球敏化乳化炸药的作功能力与猛度得到显著提高。

摘要：为了满足金属箔爆炸焊接对低临界厚度炸药的需求,将RDX粉末引入乳化炸药得到混合炸药,通过水下爆炸实验、爆速测量实验以及猛度测试实验,研究了RDX含量对混合炸药爆轰性能的影响。结果表明,随着RDX含量的增加,混合炸药的临界厚度显著降低,RDX质量分数为0、5%、10%、15%和20%时,临界厚度分别为(5.9±0.1)、(4.8±0.1)、(4.1±0.1)、(3.7±0.1)、(3.3±0.1)mm;不同RDX含量时的临界爆速基本保持不变,约为2500m/s。水下爆炸的所有能量输出参数(冲击波超压峰值、比冲击波能、比气泡能、总能量)均随RDX含量的增加而增加;与未添加RDX的乳化炸药相比,添加质量分数5%、10%、15%和20%的RDX时,混合炸药距离爆炸中心1.0m处冲击波超压峰值分别增加3.8%、7.4%、12.7%和17.3%,总能量分别增加7.2%、16.8%、22.2%和26.4%;混合炸药的猛度也随着RDX含量的增加而增加,RDX质量分数为0、5%、10%、15%和20%时,猛度分别为0.25、0.31、0.35、0.37和0.42,当RDX含量较低时,猛度增加趋势更为显著。因此,该混合炸药可用于金属箔的爆炸焊接。

摘要：磁性液体(magnetic fluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟领域的最新研究进展,介绍了磁性液体在剪切、挤压和阀模式3种工作模式下的力学模型,对磁性液体的现有模拟方法进行了总结,讨论了磁性液体数值模拟的研究现状,并展望了数值模拟的发展前景.磁性液体的数值模拟亟待开展以下三方面研究:(1)建立涵盖多种微观相互作用的精细理论模型,研究颗粒表面包覆、添加剂等非磁性成分对磁流变效应的影响;(2)将不同数值模拟方法相结合,建立磁性液体的多尺度模型,进一步提高模拟精度,利用机器学习协调不同尺度的数值模拟,压缩计算量,已成为一种可行思路;(3)将力学模型与电、磁学模型相结合,发展多尺度、多物理场耦合的数值模拟方法,模拟磁性液体其他物理性能.最终为高性能磁性液体的研制及其应用研究提供技术和理论支撑.

摘要：为解决钻爆法根底超欠挖问题以及提高炸药在爆破中的做功能力,提出了一种螺旋管聚能药包。为验证此药包的爆破优势,设计了钻孔爆破试验,并进行了数值计算和现场应用。试验结果表明,相比于普通药包,螺旋管聚能药包的炮孔利用率提高7.2%、扩孔率提高8.4%,并且残留炮孔内壁有径向侵彻缝,致使裂缝沿径向发展,进而使水泥砂浆试样出现层裂,有助于产生平整根底。数值模拟显示了螺旋管药包形成射流和侵彻过程,得到靶板受力规律。现场应用结果表明,将螺旋管聚能药包装填于炮孔孔底,爆破后根底高度平均比普通装药低3.6%,根底高度标准差比普通装药少37.5%。研究成果在爆破工程应用中有很大价值,可以降低施工成本、加快施工进度、提高爆破效果,适合在矿山开采、井巷掘进等工程中使用。

摘要：在内径48mm、长度5 800mm的含环形障碍物圆管内,进行了氢气-空气及氢气-甲烷-空气的爆轰波传播试验研究,确定了爆燃转爆轰(Deflagration-to-Detonation Transition,DDT)极限。环形障碍物阻塞比为0.56,间距分为两种,即S=D和S=2D,其中S为障碍物间距,D为管道内径。火焰的速度由安装在管道壁面上的光电二极管采集得到。试验测量得到的火焰为准爆轰或阻塞火焰。在S=2D情况下得到的火焰速度均比S=D情况下的火焰速度高,并且靠近DDT极限时速度波动更明显,表明在间距较大的情况下爆轰的重起爆循环周期更长,类似于"弛振爆轰"。对于氢气-空气,障碍物间距为D时在DDT极限处有d/λ>1(富氧条件下d/λ=1.6,贫氧条件下d/λ=1.4),间距为2D时更容易形成爆轰的重起爆,在DDT极限处与准则d/λ≈1一致;对于氢气-甲烷-空气,甲烷的添加使爆轰更不稳定,对于两种间距的障碍物得到的DDT极限均有d/λ≈1(d和λ分别为障碍物内径和爆轰胞格尺寸)。说明障碍物间距对爆轰波传播有显著的影响,即间距的增大更有利于爆轰波的传播。为形成准爆轰,障碍物内径必须至少可以容纳一个爆轰胞格,同时障碍物间距足够大从而引起爆轰的重起爆。

摘要：为解决传统爆炸焊接中能量利用率和工作效率较低的问题,提出了一种多层爆炸焊接新方法.以五层爆炸焊接为例,304不锈钢板和Q235钢板分别作为复板和基板,进行了多层爆炸焊接和传统单层爆炸焊接的对比试验,并对爆炸焊接窗口和复板碰撞速度进行了理论计算.结果表明,与传统爆炸焊接技术相比,五层爆炸焊接中可节省炸药量63%,并且五层爆炸焊接技术通过一次爆炸作业可获得五块焊接板,有利于提高爆炸焊接作业的工作效率.此外,得到了304不锈钢和Q235钢的爆炸焊接窗口并对结合质量进行了预测,试验和预测结果吻合良好.