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井下专用乳化基质黏弹性分析
1
作者 孙伟博 杨健 +2 位作者 翟小鹏 简国祚 王燕 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期95-101,共7页
井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高,其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要,而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验,实验结果表明:振荡频率为0.1 Hz和1 Hz时... 井下上向中深孔爆破用乳化炸药黏度高,其流变特性大小对井下乳化炸药的输送至关重要,而不同的输送效率对应了不同的剪切速率。对温度分别为25℃和50℃的乳化基质进行了大振幅振荡剪切等流变实验,实验结果表明:振荡频率为0.1 Hz和1 Hz时,乳化基质储能模量与耗能模量相对大小转换的临界剪切应变值分别为10%和40%。对测量结果进行傅里叶变换,结合切比雪夫理论分析发现,振荡频率0.1 Hz和1 Hz下,乳化基质表现出应变变硬特性的临界剪切应变值分别为10%和25%,剪切增稠比率由非稳态过渡到剪切增稠的剪切应变值分别为1%和5%。研究表明:乳化基质在高剪切应变值下的黏弹性以非线性为主,根据25℃和50℃下应变硬化比率和剪切增稠比率的过渡值相同可以看出乳化基质的黏弹性对温度不敏感,主要与振荡频率有关。随着剪切强度增强,乳化基质表现出应变变硬和剪切增稠的特性。 展开更多
关键词 乳化基质 非线性黏弹性 大振幅振荡剪切 傅里叶变换 切比雪夫定理
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钢混水塔爆破参数的安全校核及数值模拟验证分析
2
作者 刘涛 李洪伟 +4 位作者 刘伟 梁昊 吴延梦 黄昕旭 储亚坤 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期74-81,共8页
为实现复杂环境下38 m高配筋率钢混水塔的拆除爆破,充分考虑了水塔筒体直径小、筒壁薄、配筋率高、水塔底部结构复杂且不对称的结构特点,利用水塔原有门洞沿倒塌中心线设计对称卸荷槽、定向窗,爆破切口设计为圆心角230°、切口高度1... 为实现复杂环境下38 m高配筋率钢混水塔的拆除爆破,充分考虑了水塔筒体直径小、筒壁薄、配筋率高、水塔底部结构复杂且不对称的结构特点,利用水塔原有门洞沿倒塌中心线设计对称卸荷槽、定向窗,爆破切口设计为圆心角230°、切口高度1.5 m的正梯形切口,运用理论计算和数值模拟相结合的方法对水塔倒塌失稳进行安全校核,结果表明:通过优化的弯矩破坏准则对水塔倒塌失稳进行验算并运用ANSYS/LS-DYNA软件对水塔倒塌进行数值模拟,验证水塔爆破后在塑性角形成前不会发生下坐和后坐,确保了水塔可以顺利倒塌失稳并且定向倾倒,水塔实际倒塌过程与模拟倒塌过程一致,验证了爆破参数的安全性与数值模拟的实用性,可以为同类工程提供一定的参考。 展开更多
关键词 拆除爆破 数值模拟 高配筋率钢混水塔 倒塌失稳
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水下爆破气泡帷幕参数分析及鱼类防护研究
3
作者 覃峰 阮其攀 +2 位作者 李基锐 陈其龙 梁进 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期133-138,共6页
为解决气泡帷幕应用于水下爆破中鱼类防护时的参数设计问题,通过ANSYS/LS-DYNA研究了不同气泡帷幕方案对冲击波峰值应力的影响,发现炸药药量、炸药帷幕间距以及气泡帷幕厚度与帷幕后冲击波峰值间存在非线性耦合变化特性;通过最小二乘法... 为解决气泡帷幕应用于水下爆破中鱼类防护时的参数设计问题,通过ANSYS/LS-DYNA研究了不同气泡帷幕方案对冲击波峰值应力的影响,发现炸药药量、炸药帷幕间距以及气泡帷幕厚度与帷幕后冲击波峰值间存在非线性耦合变化特性;通过最小二乘法拟合以及三次样条插值得到了帷幕方案参数与冲击波峰值应力间拟合插值结果,并将结果与ANSYS/LS-DYNA模拟结果比较验证了其准确性;基于拟合插值方法,以典型鱼类为例进行水下爆破下气泡帷幕参数制定研究,得出了不同气泡帷幕厚度下,保障鱼类安全存活的炸药帷幕间距以及炸药药量的取值范围,为气泡帷幕应用于水下爆破鱼类防护提供重要参考。 展开更多
关键词 水下爆破 数值模拟 气泡帷幕 鱼类保护 冲击波
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极小净距大断面隧道两台阶法控制爆破方法
4
作者 蔡路军 邹朋来 +1 位作者 赵云鹏 何理 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期54-64,74,共12页
极小净距隧道后行洞爆破开挖产生的爆破振动是影响先行洞安全的主要因素,控制爆破振动确保先行洞的安全极为关键。以渝昆高铁大山坡极小净距隧道为工程背景,在先行洞布置测点,监测后行洞爆破作业产生的振动。通过对监测振动数据进行分析... 极小净距隧道后行洞爆破开挖产生的爆破振动是影响先行洞安全的主要因素,控制爆破振动确保先行洞的安全极为关键。以渝昆高铁大山坡极小净距隧道为工程背景,在先行洞布置测点,监测后行洞爆破作业产生的振动。通过对监测振动数据进行分析,利用工业电子雷管延时精确的特点,优化隧道减振爆破方案,并根据净距逐渐减小的特点,动态调整减振控制爆破方案。基于监测数据对后行洞爆破开挖产生的爆破振动对先行洞的影响规律进行了总结,发现各测点X向(径向)振速最大,径向振速与合速度相近;爆破开挖对爆源后方未形成中隔岩墙的扰动大于前方已形成中隔岩墙区域;爆破主振频率集中在高频段(50~120 Hz);掏槽孔和周边孔产生的振速最大。通过改变掏槽孔的形式、优化掏槽孔段别以及优化周边孔的起爆顺序,合理地解决了掏槽引起振动过大的问题,较好地控制了掏槽孔和周边孔的振动速度;周边孔孔间延时为3 ms的逐孔毫秒延时爆破,也取得了较好的光面爆破效果,平均线性超欠挖为13.5 cm,周边孔段振速更平稳,峰值振速更低。 展开更多
关键词 极小净距隧道 工业电子雷管 爆破振动 安全控制 逐孔毫秒延时爆破
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不耦合装药爆破孔壁压力试验研究
5
作者 李启月 徐恒阳 +1 位作者 李海谦 魏快快 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期32-38,共7页
为了解不耦合装药时炮孔内孔壁压力的轴向分布的特征,选用PVDF压电薄膜传感器构建了一套现场测试系统对孔壁压力进行直接测量试验,获得在现场岩石炮孔中孔壁压力的实测数据。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型,采用流-固耦合动力有限... 为了解不耦合装药时炮孔内孔壁压力的轴向分布的特征,选用PVDF压电薄膜传感器构建了一套现场测试系统对孔壁压力进行直接测量试验,获得在现场岩石炮孔中孔壁压力的实测数据。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型,采用流-固耦合动力有限元数值分析方法对试验中设置的测点进行应力监测,并与试验结果进行对比分析。结果显示:不耦合装药炮孔爆炸过程中,冲击波作用于孔壁的峰值压力在装药段最大,随着距爆心距离的增大,压力呈现先急剧减小、后趋于稳定的趋势,其范围为106.8~589.3 MPa。数值模拟得出的压力时程曲线与现场试验的结果相似性很高,且二者压力数值能较好地吻合。验证了试验结果的合理性以及测试系统的可靠性。 展开更多
关键词 不耦合装药 孔壁压力 数值模拟 测试系统 现场试验
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基于改进HJC模型坚硬断层弱化爆破参数数值模拟
6
作者 李重情 胡云飞 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
为解决坚硬断层阻碍回采问题,对过坚硬断层弱化爆破技术展开了研究。通过静态力学试验确定了断层岩石的基本力学性能,根据试验结果对HJC模型参数进行了修正,同时引入新破坏准则对HJC模型进行优化,并验证了模型参数的准确性,基于改进后的... 为解决坚硬断层阻碍回采问题,对过坚硬断层弱化爆破技术展开了研究。通过静态力学试验确定了断层岩石的基本力学性能,根据试验结果对HJC模型参数进行了修正,同时引入新破坏准则对HJC模型进行优化,并验证了模型参数的准确性,基于改进后的HJC模型对断层弱化爆破进行数值模拟。结果表明:爆破粉碎区和裂隙区半径随着不耦合系数的增大而减小,当不耦合系数为1.2时,爆破范围最大为0.806 m;在该不耦合系数下,炮孔间距为1.4 m时裂纹能产生贯通效果。通过对耦合介质进行模拟,得到水作为耦合介质相较于空气具有更高的能量传递效率,且能量利用率比空气高14.7%;含水炮孔爆破后粉碎区半径随着含水体积分数的增大而增大,含水炮孔爆破粉碎区半径约为干孔爆破的2.2倍。 展开更多
关键词 坚硬断层 HJC模型 弱化爆破 耦合介质 能量传递效率
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层理面与炮孔夹角对隧道光面爆破效果的影响
7
作者 张建国 杨文 +9 位作者 汪海波 拜晓亮 张翌炜 樊永强 吕闹 杨永斌 杨波 程兵 闫高文 薛文飞 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期24-33,共10页
为探究岩石层理面与炮孔连心线的夹角对隧道光面爆破效果的影响,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立5种不同夹角的双孔爆破模型,分析爆破作用下不同倾角层理时岩体的有效应力、裂隙扩展和损伤量变化规律。结果表明:层理面的存在对局部的爆炸应... 为探究岩石层理面与炮孔连心线的夹角对隧道光面爆破效果的影响,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立5种不同夹角的双孔爆破模型,分析爆破作用下不同倾角层理时岩体的有效应力、裂隙扩展和损伤量变化规律。结果表明:层理面的存在对局部的爆炸应力波传播产生影响,在层理面两侧分别起着阻碍和增强作用,并直接带来两侧裂隙扩展和损伤程度的变化;层理面与炮孔连心线的夹角在30°~60°对贯通裂隙的形成影响较大;当夹角为15°时,围岩损伤范围是完整岩体的1.78倍,当夹角为30°时,双孔间形成明显的锯齿状贯通裂隙,导致一边炮孔位置处超挖,另一边欠挖,当夹角为75°,双孔间贯通裂隙基本沿着炮心连线。夹角越大,损伤范围越小,夹角大小与损伤范围之间呈负相关。对比不同工况的损伤占比可知,夹角越大,损伤比越接近完整岩体,层理对光面爆破成型的影响减小。 展开更多
关键词 层状节理 隧道 光面爆破 裂纹扩展 损伤 数值模拟
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露天矿山台阶松动爆破延时时间优化与效果评价
8
作者 李昊明 李祥龙 +3 位作者 王建国 胡涛 周宇 陈浩 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期98-105,168,共9页
工业电子雷管延时精度高,可构建特定起爆网路,但受现场复杂环境影响,理论最优延时时间需大量试验验证,且爆后效果缺乏适用性强的分析手段。为此以矿山细砂岩台阶松动爆破区域为研究对象,采用数值模拟分析三角布孔区岩石在不同延时时间... 工业电子雷管延时精度高,可构建特定起爆网路,但受现场复杂环境影响,理论最优延时时间需大量试验验证,且爆后效果缺乏适用性强的分析手段。为此以矿山细砂岩台阶松动爆破区域为研究对象,采用数值模拟分析三角布孔区岩石在不同延时时间下的破坏规律,确定合理延时时间,并依据模拟结果开展现场爆破试验,通过无人机航拍及三维建模技术定量分析爆堆形态与岩石块度分布特征。结果表明延时时间可显著影响岩石破碎效果与应力波叠加效应,孔排间延时时间采用42 ms×65 ms时,岩石块度均匀性有效提升,爆堆更加集中,能有效改善细砂岩台阶爆破效果。 展开更多
关键词 工业电子雷管 延时时间 松动爆破 爆堆形态 爆破块度
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基于ICEEMDAN-改进小波阈值法的爆破振动信号消噪分析
9
作者 张文涛 汪海波 +3 位作者 高朋飞 王梦想 程兵 宗琦 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期157-168,共12页
为了更好地消除噪声成分对爆破振动信号的影响,构建了ICEEMDAN算法联合改进小波阈值法的消噪方法。首先使用ICEEMDAN算法对实测信号分解得到一系列IMF分量,然后通过互相关分析、频谱分析和交叉小波相干分析确定高频噪声分量、含噪分量... 为了更好地消除噪声成分对爆破振动信号的影响,构建了ICEEMDAN算法联合改进小波阈值法的消噪方法。首先使用ICEEMDAN算法对实测信号分解得到一系列IMF分量,然后通过互相关分析、频谱分析和交叉小波相干分析确定高频噪声分量、含噪分量、趋势项分量,利用改进的小波阈值法提取含噪分量中的真实信息,剔除噪声成分后将剩余分量相加重构信号。通过信号重构前后的波形、三维时频谱对消噪效果进行评价,并采用信噪比、均方根误差等指标对6种消噪方法的降噪效果进行对比。结果表明:ICEEMDAN-改进小波阈值法能在保存爆破振动信号真实信息的前提下精准消除噪声成分;与其他5种方法相比,该方法消噪重构后信号的信噪比最高、均方根误差最小,分别为28.73 dB、0.0022,在时域和频域均表现出较好的消噪能力。 展开更多
关键词 爆破振动信号 消噪 ICEEMDAN 小波阈值法
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孔掏槽爆破Shape-effect损伤理论分析及优化
10
作者 秦辉峰 赵岩 +1 位作者 王海龙 何健辉 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期21-31,46,共12页
为探究在不同形状的空孔下的掏槽爆破机理,基于空孔效应、应力集中效应及空间碎胀原理,建立了改进后的Shape-effect分段爆破二维损伤理论计算模型,结合模拟和试验分析爆破作用下掏槽区的围岩损伤情况,并以此给出“方空孔掏槽理论分析模... 为探究在不同形状的空孔下的掏槽爆破机理,基于空孔效应、应力集中效应及空间碎胀原理,建立了改进后的Shape-effect分段爆破二维损伤理论计算模型,结合模拟和试验分析爆破作用下掏槽区的围岩损伤情况,并以此给出“方空孔掏槽理论分析模型”优化方案。结果表明:改进后的圆空孔壁随时间变化的荷载函数γq 2 sinθ符合孔壁的实际应力,理论计算与数值模拟结果和试验的变化趋势基本一致。通过优化掏槽区的爆破效果,将圆空孔换为方孔空后,方孔空周围的岩体损伤分布均匀,破裂充分。掏槽区岩体空孔形状的改变影响周围岩体的应力分布,圆孔壁附近岩体产生“间隔环状”破坏,反射波的拉伸作用受到阻抗。方孔空掏槽爆破产生的纵波使孔壁大范围内岩体产生拉剪破坏,其在第二段应力波的影响下向内坍缩,空孔空间的利用率达63.527%。 展开更多
关键词 掏槽损伤 理论分析 数值模拟 Shape-effect模型 动态演化
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基于见证铅柱的孔内殉爆距离钢管试验研究
11
作者 曹学平 刘广林 +5 位作者 蒋志明 施仁智 董思军 张庆彬 张鹏 李嘉顺 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期42-49,共8页
为研究孔内炸药殉爆距离及隔板对其影响规律,基于见证铅柱研发了一种能够准确判断钢管模拟殉爆试验中被发药包殉爆情况的试验新装置,提出“相对猛度值”概念及其临界值新指标用于判断被发药包的殉爆程度。采用该装置进行了7组钢管模拟... 为研究孔内炸药殉爆距离及隔板对其影响规律,基于见证铅柱研发了一种能够准确判断钢管模拟殉爆试验中被发药包殉爆情况的试验新装置,提出“相对猛度值”概念及其临界值新指标用于判断被发药包的殉爆程度。采用该装置进行了7组钢管模拟殉爆试验,以常规猛度指标判断主发药包爆轰性能,以相对猛度值指标结合爆后钢管损伤情况评价被发药包殉爆能力。结果表明:有、无隔板空气间隔装药均存在一个相对猛度临界值I_(C)=1.15,可用于有效判断被发药包殉爆情况与殉爆距离;有隔板装药钢管内殉爆距离为105 cm,而无隔板装药则为80 cm。模拟殉爆试验结果验证了有隔板空气间隔装药的轴向聚能作用以及基于见证铅柱测试新法的可行性、客观性与准确性。 展开更多
关键词 殉爆 钢管模拟 隔板 孔内殉爆距离 见证铅柱 相对猛度
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减水剂对静态破碎剂工作性能的影响
12
作者 陈炎波 蒋志明 +4 位作者 张庆彬 刘智 陈璐 金跃凯 戴洲游 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期109-120,共12页
为控制孔内自蔓延嗣后升温静态破碎增效新技术中的静态破碎剂(SCA)施工喷孔问题并寻求进一步缩短加热装置触发等待时间,通过掺加指定类型和数量的减水剂在保证静态破碎剂料浆流动性的前提下有效提高SCA的2~4 h初期固结体强度和初期膨胀... 为控制孔内自蔓延嗣后升温静态破碎增效新技术中的静态破碎剂(SCA)施工喷孔问题并寻求进一步缩短加热装置触发等待时间,通过掺加指定类型和数量的减水剂在保证静态破碎剂料浆流动性的前提下有效提高SCA的2~4 h初期固结体强度和初期膨胀压等工作性能,从根源上抑制自蔓延嗣后加热产生的高温环境致使SCA中水份过量气化导致的喷孔现象。基于流动度和初凝时间实验,遴选出3类减水剂中性能最佳的聚羧酸减水剂(PCE)。通过SCA初期固结体无侧限抗压强度实验以及在加热和不加热条件下的钢管膨胀压对比实验,确定了PCE的最佳水剂比和掺量分别为0.26和0.2%,加热装置最佳触发等待时间由之前接近4 h缩短为2~2.5 h,且2.5 h初期膨胀压陡增3倍以上。现场单孔试验再次验证了该方案可抑制SCA加热后发生喷孔的同时能够进一步提高静态破岩效率。 展开更多
关键词 静态破碎 减水剂 水剂比 膨胀压 初期固结体强度
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双洞隧道近距离下穿既有引水隧洞爆破开挖安全控制研究
13
作者 韩文抢 王熙辰 +2 位作者 夏裕栋 张学民 阳军生 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期148-155,共8页
针对华蓥山公路隧道双洞近距离下穿既有高顶山电站引水隧洞的空间位置关系,结合萨道夫斯基公式,提出了超前小导洞加扩挖的开挖方法和钻爆设计参数,与台阶法进行比选;通过LS-DYNA有限元软件建立计算模型,分别分析了超前小导洞加扩挖、台... 针对华蓥山公路隧道双洞近距离下穿既有高顶山电站引水隧洞的空间位置关系,结合萨道夫斯基公式,提出了超前小导洞加扩挖的开挖方法和钻爆设计参数,与台阶法进行比选;通过LS-DYNA有限元软件建立计算模型,分别分析了超前小导洞加扩挖、台阶法开挖工况下爆破振动对引水隧洞结构安全的影响。研究结果表明:采用超前小导洞加扩挖方法可以有效控制爆破振速。通过现场爆破振动监测验证了实施效果,保证了华蓥山隧道双洞下穿既有引水隧洞结构和运营的安全稳定。 展开更多
关键词 公路隧道 下穿引水隧洞 爆破设计 振动监测
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冲击荷载下氧化铝纤维高强混凝土的应变率效应研究
14
作者 张锦铎 陈伟 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期11-20,共10页
为促进氧化铝(Al_(2)O_(3))纤维在混凝土中的应用,采用SHPB试验设备对Al_(2)O_(3)纤维高强混凝土进行了动态冲击试验,研究了冲击荷载下Al_(2)O_(3)纤维高强混凝土的力学性能及应变率效应,并探讨了应变率对强度的强化效应和Al_(2)O_(3)... 为促进氧化铝(Al_(2)O_(3))纤维在混凝土中的应用,采用SHPB试验设备对Al_(2)O_(3)纤维高强混凝土进行了动态冲击试验,研究了冲击荷载下Al_(2)O_(3)纤维高强混凝土的力学性能及应变率效应,并探讨了应变率对强度的强化效应和Al_(2)O_(3)纤维的强韧化效应。此外,结合扫描电镜试验,分析了Al_(2)O_(3)纤维的强韧化机理。结果表明:Al_(2)O_(3)纤维可以提高静荷载和冲击荷载下混凝土的力学性能,且Al_(2)O_(3)纤维的最佳掺量为0.2%。Al_(2)O_(3)纤维高强混凝土的动态力学性能指标均具有应变率效应,且Al_(2)O_(3)纤维可以增强高强混凝土动态力学性能指标的应变率效应和应变率对高强混凝土强度的强化效应。动态增长因子(DIF)的经验公式不能较好地描述应变率对强度的强化效应,基于试验结果,构建了Al_(2)O_(3)纤维高强混凝土的DIF模型。Al_(2)O_(3)纤维对高强混凝土具有强韧化效应,冲击荷载下Al_(2)O_(3)纤维高强混凝土的强度和韧性增长率分别可达43%、55%。Al_(2)O_(3)纤维/高强混凝土基体界面结合较好,Al_(2)O_(3)纤维在冲击荷载作用下被拉断。 展开更多
关键词 高强混凝土 冲击荷载 Al_(2)O_(3)纤维 应变率效应 强韧化效应
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基于VMD-ICA算法的隧道爆破振动信号去噪方法
15
作者 薛威 王永东 +3 位作者 柏文军 胡志豪 任雨桐 史林猛 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期156-166,共11页
为有效降低隧道实测爆破振动信号中噪声干扰,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)联合独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)的去噪方法。将原信号依次在不同分解模态数K下进行VMD分解预处理,利... 为有效降低隧道实测爆破振动信号中噪声干扰,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)联合独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)的去噪方法。将原信号依次在不同分解模态数K下进行VMD分解预处理,利用分量能量差参数θ分析确定模态数K,通过信噪比SNR选取最优的惩罚因子α值;在最佳参数K、α下,原始信号经VMD分解可获得一系列频率从高到低排列的本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)。为最大程度保留原信号真实成分,通过FastICA算法对IMF分量进行盲源分离,得到与IMF分量相同数量的ICA分量,将各个ICA分量进行排列熵(Permutation Entropy,PE)的随机性检测,准确区分并去除噪声分量,同时对低噪进行平滑处理。将处理后的ICA分量重构得到去噪后的振动信号。利用仿真信号检验该方法的可行性并与现有去噪方法对比得出:VMD-ICA算法的去噪信号波形和去噪效果指标均优于EMD和小波阈值去噪算法。对实测爆破振动信号进行去噪处理表明:VMD算法不仅可以较好地剔除信号中的干扰成分,而且能快速地提取信号中的有用信息。 展开更多
关键词 隧道爆破 信号去噪 VMD-ICA算法 振动信号 FASTICA算法
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水下接触爆炸下拱形结构的毁伤特性分析
16
作者 邢英剑 赵小华 +2 位作者 方宏远 孙金山 杨士豪 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期1-10,38,共11页
为研究水下爆炸荷载作用下临水拱形结构的破坏模式和动态响应,利用ABAQUS有限元软件建立了拱形混凝土结构的耦合模型,通过与现场试验结果的对比,验证了耦合模型的可靠性。随后分别建立了一侧临水的拱形结构和平板结构的有限元模型,对比... 为研究水下爆炸荷载作用下临水拱形结构的破坏模式和动态响应,利用ABAQUS有限元软件建立了拱形混凝土结构的耦合模型,通过与现场试验结果的对比,验证了耦合模型的可靠性。随后分别建立了一侧临水的拱形结构和平板结构的有限元模型,对比了2种不同结构在水下爆炸荷载下的毁伤特性和动态响应,并参数化分析了不同厚度、药量和高跨比对临水拱结构抗爆性能的影响。研究发现水下爆炸下拱形结构比平板结构具有更好的抗爆性能,能够更好地承受水下爆炸荷载。不同厚度、药量和高跨比对临水拱形结构的破坏模式和动态响应有显著影响。结果表明:水下接触爆炸下,相对于平板结构的整体破坏,拱结构主要发生局部毁伤,抗爆性能优越;对于拱形混凝土结构,增大拱结构径向厚度能够显著提高拱形混凝土结构的抗爆性能;药量的增加会增大拱结构的损伤程度,显著影响结构的裂纹分布;随着高跨比的减小,拱形结构的破坏模式由局部破坏转变为整体破坏,其中高跨比为0.4的拱结构具有更好的抗爆性能和动态响应效果。 展开更多
关键词 水下爆炸 拱形混凝土结构 数值分析 破坏模式 动态响应
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聚能射流在销毁废旧炮弹中的应用
17
作者 王鲁庆 程扬帆 徐庆涛 《工程爆破》 北大核心 2025年第2期106-110,共5页
为解决废旧炮弹无法采用诱爆法销毁的问题,通过聚能射流侵彻钢柱的实验,并采用LS-DYNA有限元分析软件对聚能装药射流进行数值模拟。通过对比侵彻深度及侵彻入口直径,实验结果与模拟结果相吻合,说明了实验设计的有效性。将此方法应用于... 为解决废旧炮弹无法采用诱爆法销毁的问题,通过聚能射流侵彻钢柱的实验,并采用LS-DYNA有限元分析软件对聚能装药射流进行数值模拟。通过对比侵彻深度及侵彻入口直径,实验结果与模拟结果相吻合,说明了实验设计的有效性。将此方法应用于销毁二战时期的废旧炮弹上,解决了诱爆法无法销毁的问题。结果表明,该方法用药量少,避免了诱爆法所产生大量的污染气体;且起爆网路简单易操作,爆破可靠性强。爆破后现场易于清理,避免了个别未爆炮弹抛射较远导致无法清点而留下隐患的缺点。因此,聚能射流侵彻的方法可以有效销毁废旧炮弹,并避免产生大量的污染气体。 展开更多
关键词 炮弹销毁 聚能射流 LS-DYNA 数值模拟
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层理影响下隧道衬砌爆破振动响应特性及安全判据
18
作者 吕加兵 陶铁军 +1 位作者 邱贤阳 段武全 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期139-147,共9页
隧道钻爆法施工过程中,明晰爆破能量的传播规律是量化支护结构振动控制的前提,而层理是影响爆破能量传播的重要影响因素。为探究层理影响隧道爆破初始能量传播后支护结构振动响应特性,以巴岳山隧道为背景,采用LS-DYNA建立三维数值模型,... 隧道钻爆法施工过程中,明晰爆破能量的传播规律是量化支护结构振动控制的前提,而层理是影响爆破能量传播的重要影响因素。为探究层理影响隧道爆破初始能量传播后支护结构振动响应特性,以巴岳山隧道为背景,采用LS-DYNA建立三维数值模型,结合现场振速监测,研究了隧道掌子面区域含层理情况下的衬砌振速特征,明确了二衬振速的安全阈值与安全距离。研究结果表明:在距掌子面2 m范围内,层理隧道的初支振速较无层理隧道大,原因在于层理的存在使得爆炸应力波形成多次反射,在一定区域内造成能量的往复作用,致使支护结构振动较大;在距掌子面2 m范围外,层理隧道的振速衰减较无层理隧道快;斜交于层理方向的振速受层理影响较大,平行于层理方向的振速受层理影响较小;隧道二衬峰值振速和峰值拉应力均出现在左侧拱腰处;隧道衬砌的安全振速阈值为14 cm/s,二衬结构的安全距离为34 m。 展开更多
关键词 爆破振动 层理 隧道衬砌 安全判据
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邻近隧道爆破振动响应分析
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作者 曹明星 严松宏 +3 位作者 郑永强 邵春 王能学 杜嘉轩 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期130-138,共9页
为了控制新建隧洞爆破施工中既有铁路隧道衬砌安全性,采用现场监测、理论计算和数值模拟的方法研究了既有铁路隧道在爆破荷载作用下的应力分布和振动传播规律,利用动态有限元程序LS-DYNA进行了三维有限元仿真,并验证了其准确性。建立了... 为了控制新建隧洞爆破施工中既有铁路隧道衬砌安全性,采用现场监测、理论计算和数值模拟的方法研究了既有铁路隧道在爆破荷载作用下的应力分布和振动传播规律,利用动态有限元程序LS-DYNA进行了三维有限元仿真,并验证了其准确性。建立了PPV与最大主应力的关系模型。根据最大抗拉强度准则,计算了既有铁路隧道衬砌爆破振动安全阈值。根据数值模拟结果,确定了既有铁路隧道应力、振速达到最大值的位置及分布规律,沿隧道轴向,边墙PPV(峰值振速)最大;隧道横断面PPV值从中间到隧道两侧依次减小,应力波首先到达迎爆侧边墙位置;横截面受力中,最大主应力值出现在拱脚处,拱顶次之。最危险截面为z=12 m,此时截面最大主应力最大。 展开更多
关键词 邻近隧道 爆破振动 数值模拟 安全阈值
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裂隙注浆砂岩冲击破坏及能量耗散机制
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作者 杨文轩 王磊 +2 位作者 马飞飞 王远鹏 陈世官 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期34-41,共8页
为研究裂隙注浆砂岩冲击破坏及能量耗散机制,利用φ50 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)对不同裂隙倾角注浆裂隙砂岩开展单轴冲击试验,选取典型角度(75°)开展不同应变率单轴冲击试验,分析试验中试件的动态力学特性及破坏形态,依据能量... 为研究裂隙注浆砂岩冲击破坏及能量耗散机制,利用φ50 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)对不同裂隙倾角注浆裂隙砂岩开展单轴冲击试验,选取典型角度(75°)开展不同应变率单轴冲击试验,分析试验中试件的动态力学特性及破坏形态,依据能量耗散规律,揭示其破坏机制。结果表明:不同加载角度与加载率条件下,砂岩试件应力-应变曲线均具有“三阶段”变化趋势,都存在由弹性受压阶段发展至失稳阶段的变化趋势;砂岩试件的动态压缩强度随裂隙倾角的增大呈现出先减后增的趋势,45°时出现强度拐点,同时砂岩试件具有明显的应变率效应,其动态抗压强度随应变率的增加而增加,动态抗压强度的极差为16.2 MPa。能量耗散方面,砂岩试件的能量耗散存在明显的应变率效应,随着应变率的增加,试件的各种能耗均有不同程度的增加。对比试件的动能变化,入射能的增加使得更多的能量用于试件动能耗散,导致试件破坏形态更加破碎,产生更多的碎屑;相同应变率,不同角度下试件透射能占比很小,结构面对应力波的衰减效果明显。 展开更多
关键词 裂隙砂岩 冲击破坏 动力学特性 能量耗散
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