摘要：针对水下爆炸荷载作用下混凝土隧道结构的动态响应、损伤演化及其破坏问题,本文采取室内模型试验与数值计算相结合的方法,根据东湖水下隧道设计了比尺为40∶1的试件,开展了水下箱型混凝土隧道缩比模型的爆炸试验,通过监测应变信号,比较了不同乳化炸药当量下混凝土隧道试件的动态响应规律,通过测量破坏范围的大小、裂缝扩展的长度,调查了箱型隧道缩比模型试件在水下爆破荷载作用下的破坏形式;采用ANSYS/LSDYNA中S-ALE算法对试验进行了1∶1建模仿真分析,对照试验数据及破坏形态,发现模拟结果与试验结果基本一致,同时对仿真结果进一步分析得到了水下爆炸冲击波的传播完整过程和试件结构的变形规律,通过对测点应变、位移数据的统计分析,揭示了箱型隧道试件在爆炸荷载下的动态响应机理。结果表明:箱型混凝土隧道结构在横向上的应变远大于纵向上应变;隧道破坏位置主要集中在爆源附近区域以及结构转角位置,验证了S-ALE算法能够较为准确的模拟出水下爆炸下结构的动态响应及损伤演化。

摘要：大型原油储罐的建设是国家经济与安全的重要保障,储罐地基的建设往往涉及到岩体爆破开挖作业,这势必对在役储罐造成影响。为确保储罐建设工程安全实施,设计了一套缩尺模型试验方案,对储油罐罐体与基础的动力响应进行了监测。分析了储油罐液高分别为1/4、1/2、3/4和满罐情况下,储油罐近区岩体爆破开挖扰动下罐壁和底板的动态应变规律。结果表明:罐体应变随罐高增加有减小趋势,最大应变出现在罐底1/5位置,且罐壁与罐底连接部位是薄弱环节;随着储液高度增加,罐体和罐底应变呈增大趋势,且超过1/2时增幅急剧变大。建议工程中对罐壁底部1/5以及与罐底结合部位进行重点监测,并且爆破时储液量不宜超过罐体1/2。实验结果可为相关工程提供参考数据。

摘要：通过数值模拟和试验两种方法对爆炸荷载下钢管混凝土构件(CFST)的动态响应进行研究。首先基于LS-DYNA非线性有限元分析软件,采用多物质流固耦合方法,建立爆炸荷载下CFST数值模型;其次,设计三根钢管混凝土试件的爆炸罐内近距爆炸试验,并基于试验结果对数值模型的有效性及合理性进行了验证;最后总结爆炸荷载作用下CFST的破坏规律,并通过参数化分析方法,研究核心混凝土强度与钢管厚度对CFST抗爆性能的影响。结果表明:数值模拟方法能够有效合理地反应CFST在爆炸荷载作用下的动态响应,对比爆坑深度和测点加速度的模拟结果与试验结果,误差均在10%以内;近距离爆炸荷载下,CFST结构的破坏形式可分为4个阶段:迎爆面破坏、跨中弯曲变形、端部受拉、振动阶段;提高核心混凝土强度和增大钢管厚度都能改善CFST的抗爆性能,核心混凝土等级为C50、C70、C80的构件背爆面中心位置位移最大值相比于C30等级分别减小了2.3%、4.3%、5.3%,钢管厚度为4 mm、5 mm、6 mm的构件相比于3 mm钢管背爆面中心位置位移最大值分别减小了17.0%、28.6%、37.4%,钢管厚度对结构抗爆性能的改善效果更为明显。

摘要：为探索烟囱爆破减震堤的设计依据与量化设计方法,采用模型模拟实验的方法,研究减震堤数目、铺设位置、高度和材料对烟囱爆破触地振动减震效果的影响。研究结果表明:烟囱爆破触地振动倒塌侧面的响应最大,是可能引起周边建筑物破坏的主方向;随减震堤高度增加,减震效果增加,当堤高至2.5~3 m后再增加堤高,其减震效果增加不再明显;在合适的堤高条件下,减震堤数目增加,减震效果增加,但减震堤数目增至3条后,再增加减震堤数,其减震效果增加不再明显;3条减震堤铺设的最佳位置分别为:距烟囱底部的h/2、3h/4、7h/8(h为待拆烟囱高度);采用黄沙做减震堤时,其减震效果最佳,采用混凝土废渣时的减震率约为黄沙的78%~90%,采用松软泥土时的减震率约为黄沙的89%~94%,随着减震堤数目的增加,各种材料的减震效果趋于相近。

摘要：在用高速摄影研究爆破裂纹形态时,由于拍摄光线、视角或爆破产生的粉尘等原因,照片分辨率较差,很难看清裂纹,对研究爆破裂纹的扩展过程造成很大的影响。基于MATLAB平台,设计钻孔爆破裂纹识别系统对高速摄影图像进行处理,利用处理过的图像来描述爆破裂纹形态和发展,并从处理结果中检测出裂纹的数据进行统计,从而方便分析爆破裂纹发展的特征并得出其规律。将得到的裂纹扩展数据和规律与之前学者做过的类似研究结果进行了对比,分析二者的误差和区别,完善了爆破裂纹图像检测和数据处理的方法和理论。

摘要：采用有限元软件ANSYS／LS‐DYNA模拟水介质爆炸容器在不同 TNT 当量炸药于容器中心处爆炸时的动态响应，并与实测数据进行比较。结果表明，容器筒体爆心环面处的应变幅值在第一个周期内就达到最大值，并且其值大于筒体上其他点的最大应变；在容器椭圆封头处出现应变增长现象，封头顶端的最大主应变峰值大于筒体爆心环面处的应变峰值，且封头顶端的加速度峰值也明显大于爆心环面处的加速度峰值，仿真计算值与实测值吻合较好。在设计同类水介质爆炸容器时，应重点加强筒体爆心环面处和封头顶端。

摘要：通过在水泥厂篦冷机内利用爆破法清除水泥熟料高温凝结物的实例总结工作经验。在篦冷机腔内800℃以上高温条件下进行针对性操作:对炮孔与孔壁进行洒水降温、选用适宜的爆破器材、制作隔热药包、利用红外测温仪持续测温、高温下迅速装药与起爆、优化爆破参数和设计可靠的起爆网等。以达到安全高效的前提下成功实施高温凝结物爆破拆除的目的。

摘要：为定量分析研究毫秒延时爆破破岩过程特征物理量分布演化机制,进一步优选爆破参数、完善毫秒延时破岩机理,进行了室内毫秒延时台阶爆破相似模型实验。应用高速摄影机和超动态应变仪建立综合实验研究系统,对毫秒延时爆破进行动态实时监测,得到台阶自由面处裂纹扩展规律和延时时间对边坡表面应力峰值及内部应力场叠加的影响程度。结果表明,确保后序药包起爆时已形成新自由面的最小临界延时为9 ms;设计延时为15 ms或25 ms时,可降低对边坡表面应变峰值影响程度;为促进相邻炮孔爆炸应力波充分叠加、增强岩体破碎效果,孔间延时最大临界值为15 ms。综合考虑坡体应力状态及台阶爆破效果双重因素,实验条件下最优孔间延时为15 ms。

摘要：为了研究爆炸反应装甲(ERA)对长杆式钨钢穿甲弹的减速作用,以英国尾翼稳定脱壳穿甲弹L23A1为背景,利用LS-DYNA有限元软件设计了长杆穿甲弹模型,并建立长杆式穿甲弹以不同速度和攻角侵彻爆炸反应装甲的数值模型,对不同工况下侵彻全过程和穿甲弹弹体各部位速度进行了分析。结果表明:爆炸反应装甲对长杆型穿甲弹具有明显的减速作用,且与穿甲弹轴线和反应装甲法线所夹攻角有关,攻角越大,减速作用越好,爆炸反应装甲的防护性能越强;弹体在侵彻过程中所受减速作用具有滞后性,距离弹头越远减速开始的时间越滞后,并由此设计了一种具有两级弹头的新型对爆炸反应装甲穿甲弹,为反装甲武器系统设计者在弹体结构优化方面提供有益的借鉴与参考。

摘要：通过自制实验设备,建立了预压力岩杆轴向卸载实验平台,以及此平台在研究生创新实践教学中的应用。依据深部工程岩体的开挖卸载问题,实验中设计了横向滑移、压溃与爆破破碎三种卸载实验,确定了爆破冲击荷载与预压岩杆卸荷时长与曲线形态,得到了爆破冲击荷载与预压荷载的卸载应变率范围;借助实验平台,实现了深部岩体爆破开挖荷载中爆破荷载曲线与初始应力卸载曲线分离,为研究深部岩体爆破开挖的损伤机制奠定了基础;通过节理岩体的卸载实验明确卸载应力波的传播规律以及应变能转化为动能的演化过程。利用实验平台对研究生进行教学与训练,不仅锻炼了研究生的实际动手能力,也增强了从实验力学现象探求事物基本规律的理解能力。