抵抗线对水下台阶爆破效果影响的模型试验及其数值分析

1

作者 吴亮 刘琳 +1 位作者 余创 周俊汝 《爆破》 北大核心 2025年第1期56-62,共7页

抵抗线作为爆破设计中的核心参数,与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系,从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性,影响水下爆破效果的因素错综复杂,因此,探究抵抗线参数对水下台阶爆破的... 抵抗线作为爆破设计中的核心参数,与岩石的抛掷距离以及破碎程度都有着密切的关系,从而直接影响破碎效果以及最终的爆堆形状。由于水下爆破工程具有显著的复杂性,影响水下爆破效果的因素错综复杂,因此,探究抵抗线参数对水下台阶爆破的影响规律是必不可少的。通过设置不同抵抗线参数的水下台阶钻爆试验,并采用FLUENT-EDEM耦合方法对抵抗线为2 cm、4 cm、5 cm、6.5 cm四种情况下的爆破试验进行数值模拟,将试验与数值模拟相结合综合评估了抵抗线参数对水下台阶爆破效果的影响。结果表明:抵抗线参数增加初期,用于破碎岩石的有效能量占比增加,且爆破漏斗体积也进一步增大,但随着抵抗线的进一步增加,岩体单位体积所承担的爆炸能量反而降低,另外应力波反射作用强度也减弱了,因此爆破块度的不均匀性呈现出随抵抗线先减小后增大的规律。此外,数值计算能较好地对模型试验的爆破效果进行模拟且结果一致,说明运用FLUENT-EDEM流固耦合方法来探究水下台阶爆破块度破碎问题是切实可行的。 展开更多

关键词 水下爆破 流固耦合 FLUENT EDEM 抵抗线

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宽孔距爆破模型试验及近场动力学计算研究 被引量：1

2

作者 吴亮 张澳 +1 位作者 周俊汝 陈明 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-7,共7页

针对宽孔距爆破破岩技术中炮孔密集系数合理取值的问题,在总结国内外宽孔距爆破破岩机理的基础上,开展了炮孔密集系数为1.7、2.5、3.5、4.5的有机玻璃板室内爆破试验,并基于常规态型近场动力学原理,开发了爆破计算模块,对宽孔距爆破破... 针对宽孔距爆破破岩技术中炮孔密集系数合理取值的问题,在总结国内外宽孔距爆破破岩机理的基础上,开展了炮孔密集系数为1.7、2.5、3.5、4.5的有机玻璃板室内爆破试验,并基于常规态型近场动力学原理,开发了爆破计算模块,对宽孔距爆破破岩中裂纹扩展过程、介质位移响应规律进行了研究。结果表明:临空面一侧的径向裂纹受到临空面反射拉伸应力波的作用,表现出向临空面拐角分叉的特征,并逐渐向临空面扩展,最后形成主裂纹组成漏斗形状。在最小抵抗线固定不变条件下,随着炮孔密集系数的增加,应力降低区逐渐增大,同排炮孔间的径向贯通裂隙消失,过大的炮孔密集系数也进一步造成前后排孔间贯通裂纹消失,最后导致单孔爆破的情况发生。位移计算结果进一步证实了上述规律,并且当炮孔密集系数较小时,前排炮孔留下的岩埂刚好被后排炮孔爆破破碎,随着炮孔密集系数的增大,后排孔爆破对前排炮孔所留下的岩埂破碎作用效果逐渐降低。建议实际工程中根据岩体力学性质、地质条件以及爆破目的适当调整密集系数来降低炸药单耗与大块率。 展开更多

关键词 近场动力学 宽孔距爆破 裂纹扩展 密集系数

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黏弹性地基中纳米输流管道振动与失稳分析

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作者 李明 周俊汝 邓乾 《湘潭大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期63-71,共9页

该文基于哈密顿原理与非局部弹性理论,针对黏弹性地基中轴向磁场作用固支输流碳纳米管的振动失稳特性,建立了该系统的振动微分方程,其中黏弹性地基分别采用了Kelvin-Voigt模型与Maxwell模型.应用微分求积法(DQM)离散了该微分方程,得到... 该文基于哈密顿原理与非局部弹性理论,针对黏弹性地基中轴向磁场作用固支输流碳纳米管的振动失稳特性,建立了该系统的振动微分方程,其中黏弹性地基分别采用了Kelvin-Voigt模型与Maxwell模型.应用微分求积法(DQM)离散了该微分方程,得到了求解系统振动特性的广义特征值问题.数值计算结果表明:外加轴向磁场在任何参数情况下均能提高系统振动频率,从而提升系统稳定性;小尺度效应弱化系统刚度,从而使系统更易产生发散失稳.尤为关键的是,黏弹性地基若采用不同的地基模型,其与纳米管间的作用效果存在差异:Kelvin-Voigt模型阻尼参数的增加降低系统稳定性,弹性系数的增加提升系统稳定性;Maxwell模型随两参数的增加,系统稳定性均表现出“先升后抑”的效果. 展开更多

关键词 碳纳米管 发散失稳 Kelvin-Voigt模型 Maxwell模型 轴向磁场

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竖向钻孔爆破激发振动波频率的衰减特征 被引量：7

4

作者 周俊汝 卢文波 +3 位作者 钟冬望 吴亮 冷振东 杨文光 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第1期14-20,共7页

如何基于频率有效控制爆破地震效应是近年来爆破工程中的热点问题。基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,将竖向钻孔爆破中长柱药包等效为多个单元短柱药包迭加,首先了推导Heelan短柱单元激发应力波频域内解析解,根据单元短柱药包解析... 如何基于频率有效控制爆破地震效应是近年来爆破工程中的热点问题。基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,将竖向钻孔爆破中长柱药包等效为多个单元短柱药包迭加,首先了推导Heelan短柱单元激发应力波频域内解析解,根据单元短柱药包解析解的迭加模型,研究了竖向钻孔爆破激发的振动波频率衰减特征。结果表明:高频对应幅值衰减快于低频对应幅值,爆破振动频谱曲线整体向低频方向偏移,由于高低频对应速度幅值衰减速度的差异和速度幅值谱的多峰结构,主频衰减过程中发生突变,如考虑自由面对地震波传播的影响,主频衰减过程中有波动;质心频率的衰减规律相对平滑稳定。爆破振动主频衰减特征研究为基于频率评价爆破振动安全提供了理论依据。 展开更多

关键词 钻孔爆破 频谱特性 衰减规律 理论分析 数值模拟

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爆破振动频率衰减机制和衰减规律的理论分析 被引量：71

5

作者 卢文波 张乐 +3 位作者 周俊汝 金旭浩 陈明 严鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2013年第2期1-6,11,共7页

基于弹性介质中球状药包激发应力波的理论解及其频谱表达式,通过引入介质阻尼项,建立了球形药包爆破条件下实际岩体介质中爆破振动的频谱表达式,进而分析爆破振动频率的衰减机制和影响因素。分析表明:爆破振动频率的衰减与爆腔的大小、... 基于弹性介质中球状药包激发应力波的理论解及其频谱表达式,通过引入介质阻尼项,建立了球形药包爆破条件下实际岩体介质中爆破振动的频谱表达式,进而分析爆破振动频率的衰减机制和影响因素。分析表明:爆破振动频率的衰减与爆腔的大小、爆心距、岩体纵波速度和品质因子等因素密切相关。由于爆破地震波幅频分布曲线的多峰结构和高频爆破地震波衰减快的双重因素影响,爆破振动主频随爆心距的增大并非遵循严格的衰减,而在传播过程中会出现局部跳跃现象;爆破振动质心频率则呈现显著的衰减规律,其与岩体纵波速度与爆腔半径的比值成线性比例关系,与爆腔半径和爆心距的比值成幂函数关系。 展开更多

关键词 爆破振动 衰减规律 球形药包 振动频率 质心频率

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爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体的动力响应与局部破坏机制 被引量：5

6

作者 张乐 卢文波 +3 位作者 周俊汝 胡英国 陈明 严鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期520-527,共8页

针对两侧深槽一侧已开挖形成临空面的中隔墩爆破开挖,分析了爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体产生的振动、应力、位移等动力响应,并改善了爆破开挖方式,优化了开挖程序。研究表明,爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体的动力响应是由于爆破应力波... 针对两侧深槽一侧已开挖形成临空面的中隔墩爆破开挖,分析了爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体产生的振动、应力、位移等动力响应,并改善了爆破开挖方式,优化了开挖程序。研究表明,爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体的动力响应是由于爆破应力波的反射与叠加;通过选取适当的预留岩体厚度,可以合理地利用爆破应力波的反射与叠加,削弱爆破冲击荷载作用下中隔墩的动力响应,进而降低中隔墩因爆破开挖出现动力失稳的风险,其研究成果对工程实践具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 中隔墩 应力波 反射 叠加

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爆破振动主频衰减公式研究 被引量：23

7

作者 卢文波 周俊汝 +2 位作者 陈明 严鹏 王高辉 《工程爆破》 2015年第6期1-6,24,共7页

从无限弹性岩体中球形空腔受动内压作用激发弹性波的解析解出发,结合爆破振动频率衰减规律的量纲分析,推导出球形药包激发爆破振动主频的衰减公式。在此基础上,利用钻孔爆破中装药量与直径的关系,结合岩体破碎范围、台阶高度和抵抗线间... 从无限弹性岩体中球形空腔受动内压作用激发弹性波的解析解出发,结合爆破振动频率衰减规律的量纲分析,推导出球形药包激发爆破振动主频的衰减公式。在此基础上,利用钻孔爆破中装药量与直径的关系,结合岩体破碎范围、台阶高度和抵抗线间关系等的讨论,论证了基于球形药包推导的爆破振动频率衰减公式适用钻孔爆破的可行性。结合球形药包爆破振动模拟和某次单孔爆破振动主频实测资料的拟合分析,验证了建议频率衰减公式的有效性。 展开更多

关键词 钻孔爆破 爆破振动 主频 衰减规律

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基于根底控制的深孔台阶爆破超深优选方法 被引量：1

8

作者 王洪刚 贾永胜 +3 位作者 余浩天 罗鹏 黄炳林 周俊汝 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期44-50,共7页

在露天台阶爆破中,根底是衡量爆破效果的一个重要指标,其中爆破参数钻孔超深对根底的形成有着最为直接的影响。为探究深孔台阶爆破中钻孔超深对爆后台阶面平整度的影响,基于岩石损伤力学等基本理论,通过对工程中岩体损伤变量与波速间关... 在露天台阶爆破中,根底是衡量爆破效果的一个重要指标,其中爆破参数钻孔超深对根底的形成有着最为直接的影响。为探究深孔台阶爆破中钻孔超深对爆后台阶面平整度的影响,基于岩石损伤力学等基本理论,通过对工程中岩体损伤变量与波速间关系的统计分析,定义岩体发生损伤的临界损伤变量阈值D_(d)为0.2,临界破碎状态岩体的损伤阈值D_(t)为0.8。在综合考虑拉压损伤效应的岩石动力学损伤模型的基础上,利用LS-DYNA动力有限元软件,模拟不同钻孔超深条件下的台阶爆破损伤范围;基于岩体临界破碎状态的损伤变量阈值,绘制爆后台阶面的起伏分布图像,并利用图像进行量化分析,通过比较确定最优的钻孔超深,保证上台阶岩体充分破坏的同时,不影响下台阶面的施工。最后,结合鄂州机场土石方深孔台阶爆破的实际情况,验证了钻孔超深对爆破根底的影响机制,总结得到一种确定深孔台阶爆破最佳超深取值的优选方法,通过优化超深取值改善爆后新台阶面的平整度。 展开更多

关键词 台阶爆破 钻孔超深 爆破根底 临界损伤阈值 数值模拟

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水下爆炸冲击下箱型隧道结构破坏试验及数值模拟 被引量：1

9

作者 吴拓 吴亮 +1 位作者 张澳 周俊汝 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期134-142,共9页

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... 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。 展开更多

关键词 水下爆炸冲击 模型实验 S-ALE 动态响应 损伤破坏

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爆炸冲击下水底隧道的动态响应及毁伤模式研究 被引量：13

10

作者 杨广栋 王高辉 +4 位作者 李麒 陆春华 卢文波 周俊汝 赵金帅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期150-158,共9页

考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,基于Lagrange-Euler耦合算法,建立了水底隧道水下爆炸的全耦合数值仿真模型。通过与爆炸试验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性;研究了水下爆炸冲击... 考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,基于Lagrange-Euler耦合算法,建立了水底隧道水下爆炸的全耦合数值仿真模型。通过与爆炸试验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性;研究了水下爆炸冲击荷载作用下的水底隧道的毁伤破坏过程、空间分布规律及破坏模式。结果表明:水底隧道的破坏模式不仅与隧道自身的动力特性有关,还取决于起爆距离及炸药当量等;隧道的破坏模式为局部冲切或剥落破坏、弯曲破坏伴随着局部剥落破坏以及整体弯曲破坏。 展开更多

关键词 水底隧道 爆炸冲击 动力响应 毁伤模式

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论“危险元素”对于当代艺术的特殊性

11

作者 周俊汝 《美与时代（创意）（上）》 2016年第3期50-52,共3页

随着当代艺术的不断发展,艺术家不断寻求更加"夺人眼球"的表现手段来呈现自己的作品。其中"危险元素"在当代艺术创作中有较多应用,具有隐性和显性两个特征。"危险元素"能够留出观众与作品之间的"心... 随着当代艺术的不断发展,艺术家不断寻求更加"夺人眼球"的表现手段来呈现自己的作品。其中"危险元素"在当代艺术创作中有较多应用,具有隐性和显性两个特征。"危险元素"能够留出观众与作品之间的"心理距离",从而改变观众的观看方式,给观众以强烈的感官刺激,从而触动观众,影响到观众的情绪。 展开更多

关键词 危险元素 当代艺术 观众 心理距离

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混凝土烟囱爆破拆除工程教学的虚拟仿真实验建设 被引量：2

12

作者 吴亮 段卫东 +3 位作者 蔡路军 周俊汝 蒋培 严鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第3期229-235,共7页

工程爆破教学中,拆除爆破构筑物建模周期长,单次实验费用消耗高,短期内无法重复实验。另外,实验本身瞬态不可逆,且危险性高,不利于近距离观察与学习。针对爆破拆除工程中实验教学的难点问题,从虚拟仿真教学实验的设计方案出发,建立了虚... 工程爆破教学中,拆除爆破构筑物建模周期长,单次实验费用消耗高,短期内无法重复实验。另外,实验本身瞬态不可逆,且危险性高,不利于近距离观察与学习。针对爆破拆除工程中实验教学的难点问题,从虚拟仿真教学实验的设计方案出发,建立了虚拟仿真教学实验平台系统。首先通过“倾倒方案选择”和“切口设计”两个环节的互动操作,让学习者掌握倾倒方案选择的依据以及爆破切口的设计方法,理解切口形状、导向窗与定向窗等爆破切口设计内容。根据烟囱倾倒的力学原理,分析切口设计要满足应力条件,熟悉受拉区、受压区以及中性轴知识,掌握切口截面应力极值的计算公式以及强度条件的应用;其次,通过“爆破参数设计”让学习者参与炸药单耗、炮孔参数及起爆网路的设计与连线,正确选择孔内外雷管段别;随后,学习者通过“安全校核”与“减震措施布置”两个环节的交互学习,掌握数据采集的步骤,学习安全校核的方法以及设置控制爆破负面效应的措施;最后,学习者进入“爆破现场”模块并亲身体会现场起爆操作过程,通过参与设计、组织施工中的每个步骤,并逐渐建立对爆破作业流程的认知。另外,实验系统对于每个模块都设置有知识介绍,便于学习者自主学习。虚拟仿真实验平台的建设不仅优化了教学方法,而且提高了教学质量,同时丰富了工程爆破实验教学特色与创新思路。 展开更多

关键词 爆破拆除 混凝土烟囱 虚拟仿真实验 教学设计 力学教学改革

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既有临空面对采空区上覆岩体爆破振速场的影响研究 被引量：2

13

作者 周俊汝 安稳 +3 位作者 钟冬望 卢文波 吴亮 冷振东 《爆破》 CSCD 北大核心 2021年第1期21-27,86,共8页

采空区边界条件影响其上覆岩体爆破地震效应。基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,研究了采空区临空面、地表自由面及两种边界耦合作用下爆破地震波的传播机制与上覆岩体振速场的空间分布规律,以此为理论依据提出了上覆岩体分区准则... 采空区边界条件影响其上覆岩体爆破地震效应。基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,研究了采空区临空面、地表自由面及两种边界耦合作用下爆破地震波的传播机制与上覆岩体振速场的空间分布规律,以此为理论依据提出了上覆岩体分区准则。结果表明:采空区临空面改变爆破地震波传播路径,拐点对爆破地震效应具有显著衰减作用,可根据波传播途径拐点数对围岩分区;爆破地震波传播至地表自由面反射,对采空区上覆岩体爆破地震效应具有放大作用。提出将爆破振动作用下采空区上覆岩体的影响范围划分为两区:I区-波直传爆破振动放大区,Ⅱ区-波传播单拐点爆破振动弱衰减区,耦合作用下采空区临空面衰减作用大于地表自由面放大作用。上覆岩体爆破影响分区准则对地下工程爆破设计施工有一定指导意义。 展开更多

关键词 采空区 上覆岩体 爆破地震波 振速场 自由面效应

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总体城市设计中山体景观眺望体系构建研究-以武夷山市为例 被引量：22

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作者 殷铭 周俊汝 +1 位作者 薛杰 吴晓 《风景园林》 2017年第12期101-106,共6页

建构山体景观眺望体系是山地城市总体城市设计的关键技术环节。面临结构性控制和个体体验结合、眺望景观评估和遴选的科学性、视觉模拟和现实场景的互动校合、视觉美学与城市开发的优化博弈等一系列技术难题。针对上述困境,以福建省武... 建构山体景观眺望体系是山地城市总体城市设计的关键技术环节。面临结构性控制和个体体验结合、眺望景观评估和遴选的科学性、视觉模拟和现实场景的互动校合、视觉美学与城市开发的优化博弈等一系列技术难题。针对上述困境,以福建省武夷山市总体城市设计为例,围绕山体景观眺望体系建构,多维模拟城市天际线、借助GIS工具遴选和评估视廊、加强规划导控等层面展开技术探索。 展开更多

关键词 总体城市设计 山体景观眺望体系 规划导控 天际线 视廊控制

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基于混合式教学的工程力学课程思政教学实践 被引量：2

15

作者 韩芳 周俊汝 李明方 《石材》 2023年第10期130-132,141,共4页

工程力学是理工科学生的专业基础课程,基于优课联盟(UOOC)线上线下混合式教学平台,融入课程思政元素,把知识点传授与学生价值观引领结合起来,激发学生自主学习的动力和热情,引导学生形成正确的人生观、世界观和价值观,培养学生高度的社... 工程力学是理工科学生的专业基础课程,基于优课联盟(UOOC)线上线下混合式教学平台,融入课程思政元素,把知识点传授与学生价值观引领结合起来,激发学生自主学习的动力和热情,引导学生形成正确的人生观、世界观和价值观,培养学生高度的社会责任感和良好的工程职业道德,并以压杆稳定章节中欧拉公式推导为例探讨基于混合式教学的课程思政教学实践。 展开更多

关键词 工程力学 课程思政 混合式教学 教学实践

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电子起爆条件下雷管布置对爆破振动频谱的影响研究

16

作者 周俊汝 卢文波 +1 位作者 蔡路军 吴亮 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第4期20-26,36,共8页

爆破作为大规模、高效益的破岩方法,在隧道工程中广泛应用,但不可避免地给邻近建构筑物和围岩带来一些不良影响,其中以爆破振动为首。电子雷管起爆延时精确、安全可靠,可以实现对爆破振动强度与频谱的主动控制,是降低爆破地震效应的有... 爆破作为大规模、高效益的破岩方法,在隧道工程中广泛应用,但不可避免地给邻近建构筑物和围岩带来一些不良影响,其中以爆破振动为首。电子雷管起爆延时精确、安全可靠,可以实现对爆破振动强度与频谱的主动控制,是降低爆破地震效应的有效手段。为探究电子起爆条件下雷管位置和数量对爆破振动频谱的影响,通过现场试验和数值计算相结合的方法,归纳总结了起爆点分别位于靠近装药段底部、装药段顶部、装药段中部、装药段顶部底部同时起爆、装药段均匀分布两起爆点同时起爆五种不同起爆条件的爆破振动主频特征;基于黏弹性介质爆破振动频谱表达式,从爆源叠加的角度通过分析不同工况中的爆炸荷载特征,研究了不同起爆点工况下爆破振动的频谱特性,从机理上揭示了雷管布置对爆破振动频率的影响机制与规律。结果表明:装药段均匀分布两起爆点同时起爆条件下爆破振动频率最高,中点起爆和顶部底部同时起爆次之,顶部、底部单点起爆最低。改变雷管位置或数量实质上是将整个装药段分段同时引爆,等效为多个子爆源叠加,分段越多,子爆源装药长度越短,爆轰过程缩短,炸药在孔内的能量释放率提高,爆炸荷载上升速率越快,爆破振动频率越高。随着爆心距的增大,雷管位置对爆破振动频率的影响收敛。研究结论对基于爆破振动频率控制的起爆方案优选具有指导意义,在隧道开挖等地下工程具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 钻孔爆破 爆破振动 雷管布置 振动频率 爆炸荷载

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带环形密闭气囊弹体入水冲击过程的数值分析 被引量：12

17

作者 陈洋 吴亮 +1 位作者 曾国伟 周俊汝 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1155-1164,共10页

针对带环形密闭气囊弹体入水冲击问题,基于LS-DYNA,运用控制体积法模拟环形密闭气囊,结合流固耦合算法,模拟了某弹体及附带环形密闭气囊入水过程。将入水过程分为弹体砰水、气囊着水、入水减速、水中悬停、缓慢上浮、上浮出水、水面漂浮... 针对带环形密闭气囊弹体入水冲击问题,基于LS-DYNA,运用控制体积法模拟环形密闭气囊,结合流固耦合算法,模拟了某弹体及附带环形密闭气囊入水过程。将入水过程分为弹体砰水、气囊着水、入水减速、水中悬停、缓慢上浮、上浮出水、水面漂浮7个主要阶段,对比分析了垂直与倾斜入水过程中不同阶段弹体和气囊的姿态变化、减速特性及入水深度等特征的异同。从气囊内压变化、流体对气囊的作用合力、气囊内压与入水速度的关系等方面研究了流体与气囊的相互作用,发现入水过程中气囊内压的变化主要受入水深度、运动速度、连接绳拉力等因素影响。通过计算不同初始内压条件下弹体的入水深度、减速时间及连接绳的拉力峰值,发现囊压越高,入水深度越小,减速时间越短,但是相应连接绳对弹体外壳的拉力峰值越大。因此,在进行入水回收气囊参数设计时,需要综合考虑缓冲效果、减速效果及气囊安全性等因素。 展开更多

关键词 密闭气囊 入水冲击 控制体积法 流固耦合 LS-DYNA

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爆破冲击荷载作用下宏观孔隙混凝土损伤演化的近场动力学模拟 被引量：3

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作者 梁志坚 吴亮 +1 位作者 杨旭风 周俊汝 《爆破》 CSCD 北大核心 2022年第1期22-28,60,共8页

针对静载、冲击荷载条件下宏观孔隙混凝土的孔隙参数对混凝土损伤演化过程的影响问题,采用MATLAB程序结合蒙特卡罗方法生成随机的孔隙结构物理模型,通过自编近场动力学程序模拟了单轴压缩下宏观孔隙混凝土的应力应变过程,并制备了以聚... 针对静载、冲击荷载条件下宏观孔隙混凝土的孔隙参数对混凝土损伤演化过程的影响问题,采用MATLAB程序结合蒙特卡罗方法生成随机的孔隙结构物理模型,通过自编近场动力学程序模拟了单轴压缩下宏观孔隙混凝土的应力应变过程,并制备了以聚苯乙烯小球高温融化为孔隙体的混凝土砂浆试件,对宏观孔隙率0%~40%的混凝土试件进行了单轴压缩,实验验证了模型计算结果的准确性,随后模拟了爆破冲击作用下宏观孔隙混凝土的裂纹萌发与扩展。结果表明:孔隙率对宏观孔隙混凝土材料力学性能的影响显著,随着孔隙率的增加,试样的密度、抗压强度、弹性模量以及纵波波速不断降低,当孔隙率达到30%后,孔隙率对轴线抗压强度影响减弱,并且出现峰前应力跌落现象。孔隙率为零的混凝土试样在无围压冲击荷载作用下具有明显的压剪破坏形式,而含孔隙的混凝土由于大量的孔隙存在导致孔隙间混凝土骨架的拉伸或剪切贯通破坏。在相同冲击荷载下不同孔隙率混凝土的破坏情况不同,孔隙率大的孔隙混凝土试样破坏严重,表明孔隙率对冲击载荷作用下混凝土试件能量耗散起着重要作用。 展开更多

关键词 近场动力学 混凝土 孔隙率 损伤 数值模拟

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