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运营高铁无砟轨道高聚物注浆抬升材料研制及应用
1
作者
倪国章
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第3期139-146,共8页
高速铁路开通运营后,受列车长期动载作用和恶劣服役环境影响,部分地段出现了不同程度的不均匀沉降,严重影响线路平顺性及列车安全运行。鉴于运营高铁工程运维“不中断”行车和“天窗点”短时间作业特点,提出了无砟轨道“毫米级”高精度...
高速铁路开通运营后,受列车长期动载作用和恶劣服役环境影响,部分地段出现了不同程度的不均匀沉降,严重影响线路平顺性及列车安全运行。鉴于运营高铁工程运维“不中断”行车和“天窗点”短时间作业特点,提出了无砟轨道“毫米级”高精度注浆抬升材料的性能指标,通过选取合适的注浆抬升材料合成原料,分析了聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、浆液温度对材料性能的影响,研制了适用于运营高铁无砟轨道注浆修复的双组分聚氨酯类高聚物注浆抬升材料及配比,历经中试检测和模拟试验验证了材料的适用性,并成功应用于某城际铁路无砟轨道抬升修复工程。研究表明:H3006、ZS3035(复合聚醚多元醇)、去离子水(发泡剂)、A33、DBTDL(复合催化剂)、AK-8805(泡沫稳定剂)配比为30∶70∶0.6∶1.2∶1.6∶3.0时是高聚物注浆抬升材料A组分浆液的最佳配比,B组分浆液为等质量的PAPI(异氰酸酯);中试检测的注浆抬升材料各项性能指标均达到目标值,模拟试验的注浆抬升控制精度在1 mm以内,满足无砟轨道注浆抬升施工要求;注浆修复后线路线形平顺,逐级提速恢复常速并已正常运行多年,实践证明研制的高聚物注浆抬升材料可用于运营高铁无砟轨道不均匀沉降的注浆修复。
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关键词
运营高铁
不均匀沉降
复合聚醚多元醇
异氰酸酯
高聚物注浆抬升材料
工程应用
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职称材料
露天爆破对邻近既有隧道影响的仿真分析
被引量:
3
2
作者
贾永胜
司剑峰
+4 位作者
韩传伟
黄小武
王洪刚
钱坤
黄炳林
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期1-7,共7页
邻近既有隧道的爆破工程施工会对隧道的安全稳定性产生影响,结合走马湖水系综合治理工程(鄂州机场配套项目)中2#山土石方爆破工程,采用LS-DYNA有限元计算软件对邻近开挖区域的既有城际铁路隧道振动响应进行数值模拟分析,结果表明隧道断...
邻近既有隧道的爆破工程施工会对隧道的安全稳定性产生影响,结合走马湖水系综合治理工程(鄂州机场配套项目)中2#山土石方爆破工程,采用LS-DYNA有限元计算软件对邻近开挖区域的既有城际铁路隧道振动响应进行数值模拟分析,结果表明隧道断面与爆源之间的距离是影响峰值爆破振动速度的关键因素,同时隧道口在边界效应影响下对爆破扰动更为敏感,且在同一断面下隧道顶部和侧方振动速度要高于底部区域,在工程施工过程中需结合爆破参数优化和爆破振动监测等手段重点关注距离爆源最近断面拱顶、拱腰和隧道出口处的影响。
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关键词
露天爆破
数值模拟
既有隧道
爆破振动
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职称材料
地铁隧道小净距下穿地下洞室振速控制研究
被引量:
10
3
作者
陈沛
吴剑锋
+3 位作者
蒙云琪
张兆龙
李小贝
何理
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2021年第3期94-101,共8页
为控制地铁隧道爆破在小净距下对人防洞室的有害振动效应,以武汉市地铁5号线隧道的爆破掘进工程为依托,基于ANSYS-Lsdyna平台,通过建立地铁隧道掏槽孔延时起爆的三维数值模型,研究掏槽炮孔的电子雷管最佳延时设置时间,结合对比分析数值...
为控制地铁隧道爆破在小净距下对人防洞室的有害振动效应,以武汉市地铁5号线隧道的爆破掘进工程为依托,基于ANSYS-Lsdyna平台,通过建立地铁隧道掏槽孔延时起爆的三维数值模型,研究掏槽炮孔的电子雷管最佳延时设置时间,结合对比分析数值模拟和隧道爆破振动监测数据,采用等效弹性边界的载荷加载的数值模拟方法,能够有效地模拟复杂环境下地铁隧道掏槽爆破振动,能较好地模拟隧道爆破对小净距下人防洞室的振动规律。对掏槽孔而言,隧道不同级掏槽起爆适宜合理时间为10 ms,同一级掏槽起爆合理延时时间为6 ms,合理最大单段药量为0.6 kg。
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关键词
爆破振动
毫秒延时
数值模拟
掏槽孔
地下洞室
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职称材料
线性聚能装药侵彻深度的影响因素
被引量:
5
4
作者
陈宁
段卫东
+2 位作者
陈沛
余福进
徐华建
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2021年第4期100-106,共7页
为了研究民用膨化硝铵炸药为主装药的线性聚能切割的工艺参数,采用实验研究和三维数值模拟(ANSYS/LS-DYNA)相结合的方法,对以膨化硝铵炸药为主装药的聚能射流侵彻钢靶板过程的特点和规律进行了研究。对比各工况数值模拟结果与实验结果表...
为了研究民用膨化硝铵炸药为主装药的线性聚能切割的工艺参数,采用实验研究和三维数值模拟(ANSYS/LS-DYNA)相结合的方法,对以膨化硝铵炸药为主装药的聚能射流侵彻钢靶板过程的特点和规律进行了研究。对比各工况数值模拟结果与实验结果表明,2种方法的侵彻深度吻合较好,验证了拉格朗日-欧拉(ALE)方法的有效性,说明可采用此方法模拟射流的形成和侵彻。研究结果表明,采用民用膨化硝铵炸药作为主装药用于线性聚能切割时,在实验给出的工况条件下,炸高为40 mm,药型罩厚度为1.0 mm,药型罩锥角为80°时,可获得最大侵彻深度。
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关键词
爆炸力学
切割实验
三维数值模拟
线性聚能装药
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职称材料
ERA对长杆穿甲弹减速作用的数值模拟
被引量:
3
5
作者
陈宁
段卫东
+2 位作者
陈沛
余福进
徐华建
《爆破》
CSCD
北大核心
2021年第2期45-50,57,共7页
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...
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。
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关键词
爆炸反应装甲
长杆式穿甲弹
爆炸力学
数值模拟
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职称材料
爆破施工对邻近既有隧道的振动响应研究
被引量:
22
6
作者
李小贝
《爆破》
CSCD
北大核心
2021年第4期149-155,共7页
针对新建隧道爆破施工影响邻近既有隧道结构的安全性和稳定性,以新建的衢宁铁路五都隧道为依托,采用LS-DYNA动力有限元程序建立小净距隧道爆破振动数值模型,分析既有隧道关键部位在受邻近爆破影响下的振动速度和应力;并结合现场监测数据...
针对新建隧道爆破施工影响邻近既有隧道结构的安全性和稳定性,以新建的衢宁铁路五都隧道为依托,采用LS-DYNA动力有限元程序建立小净距隧道爆破振动数值模型,分析既有隧道关键部位在受邻近爆破影响下的振动速度和应力;并结合现场监测数据,对新建隧道爆破施工中既有隧道结构的振动响应进行研究。研究结果表明:在合理的炸药当量下,既有隧道结构能承载爆破引起的有害振动;既有隧道在距离爆破点最近的断面振动速度达到峰值且衬砌中迎爆侧墙腰区域振动速度峰值和应力峰值最大。当爆破荷载达到破坏隧道衬砌混凝土破坏极限时,在动荷载作用下,破坏自墙腰部位起始,拱顶、拱脚和墙腰混凝土衬砌出现拉伸破坏,底板出现剪切破坏;在相同规模荷载作用下,既有隧道迎爆侧衬砌振动速度峰值与围岩级别呈正相关关系,对围岩薄弱的地区,应注意加强防护。
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关键词
爆破振动
数值分析
隧道
振动速度
应力
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职称材料
邻近营运铁路隧道爆破安全评估方法和实例分析
被引量:
14
7
作者
吴剑锋
蒙云琪
+1 位作者
陈沛
杨建锋
《中国铁路》
2020年第12期199-204,共6页
基于丰富的邻近营运铁路爆破安全评估工作实践,结合铁路安全管理相关依据、法规及标准,介绍邻近营运铁路爆破施工对铁路路基、涵洞、边坡、桥梁、隧道、接触网支柱以及站房等建(构)筑物和设备影响程度的安全评估方法和程序,总结出较为...
基于丰富的邻近营运铁路爆破安全评估工作实践,结合铁路安全管理相关依据、法规及标准,介绍邻近营运铁路爆破施工对铁路路基、涵洞、边坡、桥梁、隧道、接触网支柱以及站房等建(构)筑物和设备影响程度的安全评估方法和程序,总结出较为完善的涉及铁路爆破安全评估程序。通过对邻近营业线爆破施工对既有铁路线路的影响范围、既有铁路设施设备振动影响的分析和总结,提出相应的评估控制建议,为邻近营运铁路隧道爆破安全评估工作提供参考和借鉴。
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关键词
邻近营业线
爆破
安全评估
控制建议
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职称材料
题名
运营高铁无砟轨道高聚物注浆抬升材料研制及应用
1
作者
倪国章
机构
中铁
第
四
勘察设计
院
集团
有限
公司
中铁四院集团工程建设有限责任公司
出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第3期139-146,共8页
基金
中国铁建股份有限公司2017年度科研计划课题(17-C39)。
文摘
高速铁路开通运营后,受列车长期动载作用和恶劣服役环境影响,部分地段出现了不同程度的不均匀沉降,严重影响线路平顺性及列车安全运行。鉴于运营高铁工程运维“不中断”行车和“天窗点”短时间作业特点,提出了无砟轨道“毫米级”高精度注浆抬升材料的性能指标,通过选取合适的注浆抬升材料合成原料,分析了聚醚多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂、浆液温度对材料性能的影响,研制了适用于运营高铁无砟轨道注浆修复的双组分聚氨酯类高聚物注浆抬升材料及配比,历经中试检测和模拟试验验证了材料的适用性,并成功应用于某城际铁路无砟轨道抬升修复工程。研究表明:H3006、ZS3035(复合聚醚多元醇)、去离子水(发泡剂)、A33、DBTDL(复合催化剂)、AK-8805(泡沫稳定剂)配比为30∶70∶0.6∶1.2∶1.6∶3.0时是高聚物注浆抬升材料A组分浆液的最佳配比,B组分浆液为等质量的PAPI(异氰酸酯);中试检测的注浆抬升材料各项性能指标均达到目标值,模拟试验的注浆抬升控制精度在1 mm以内,满足无砟轨道注浆抬升施工要求;注浆修复后线路线形平顺,逐级提速恢复常速并已正常运行多年,实践证明研制的高聚物注浆抬升材料可用于运营高铁无砟轨道不均匀沉降的注浆修复。
关键词
运营高铁
不均匀沉降
复合聚醚多元醇
异氰酸酯
高聚物注浆抬升材料
工程应用
Keywords
operating high speed railway
uneven settlement
composite polyether polyol
isocyanate
high polymer grouting lifting material
engineering application
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
露天爆破对邻近既有隧道影响的仿真分析
被引量:
3
2
作者
贾永胜
司剑峰
韩传伟
黄小武
王洪刚
钱坤
黄炳林
机构
江汉大学精细爆破国家重点实验室
江汉大学爆破
工程
湖北省重点实验室
武汉爆破
有限
公司
中铁四院集团工程建设有限责任公司
出处
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期1-7,共7页
基金
湖北省自然科学基金资助项目(2022CFB594)
爆破工程湖北省重点实验室基金资助项目(BL2021-15,BL2021-11)
湖北省重点研发计划基金资助项目(2020BCA084)。
文摘
邻近既有隧道的爆破工程施工会对隧道的安全稳定性产生影响,结合走马湖水系综合治理工程(鄂州机场配套项目)中2#山土石方爆破工程,采用LS-DYNA有限元计算软件对邻近开挖区域的既有城际铁路隧道振动响应进行数值模拟分析,结果表明隧道断面与爆源之间的距离是影响峰值爆破振动速度的关键因素,同时隧道口在边界效应影响下对爆破扰动更为敏感,且在同一断面下隧道顶部和侧方振动速度要高于底部区域,在工程施工过程中需结合爆破参数优化和爆破振动监测等手段重点关注距离爆源最近断面拱顶、拱腰和隧道出口处的影响。
关键词
露天爆破
数值模拟
既有隧道
爆破振动
Keywords
open blasting
numerical simulation
existing tunnels
blasting vibration
分类号
U455 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
TD235 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
地铁隧道小净距下穿地下洞室振速控制研究
被引量:
10
3
作者
陈沛
吴剑锋
蒙云琪
张兆龙
李小贝
何理
机构
中铁四院集团工程建设有限责任公司
武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室
出处
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2021年第3期94-101,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51904210)。
文摘
为控制地铁隧道爆破在小净距下对人防洞室的有害振动效应,以武汉市地铁5号线隧道的爆破掘进工程为依托,基于ANSYS-Lsdyna平台,通过建立地铁隧道掏槽孔延时起爆的三维数值模型,研究掏槽炮孔的电子雷管最佳延时设置时间,结合对比分析数值模拟和隧道爆破振动监测数据,采用等效弹性边界的载荷加载的数值模拟方法,能够有效地模拟复杂环境下地铁隧道掏槽爆破振动,能较好地模拟隧道爆破对小净距下人防洞室的振动规律。对掏槽孔而言,隧道不同级掏槽起爆适宜合理时间为10 ms,同一级掏槽起爆合理延时时间为6 ms,合理最大单段药量为0.6 kg。
关键词
爆破振动
毫秒延时
数值模拟
掏槽孔
地下洞室
Keywords
blasting vibration
millisecond delay
numerical simulation
cut hole
underground cavern
分类号
TD235 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
线性聚能装药侵彻深度的影响因素
被引量:
5
4
作者
陈宁
段卫东
陈沛
余福进
徐华建
机构
北方爆破科技
有限
公司
武汉科技大学理学
院
湖北省智能爆破
工程
技术研究中心
中铁四院集团工程建设有限责任公司
武汉爆破
有限
公司
出处
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2021年第4期100-106,共7页
文摘
为了研究民用膨化硝铵炸药为主装药的线性聚能切割的工艺参数,采用实验研究和三维数值模拟(ANSYS/LS-DYNA)相结合的方法,对以膨化硝铵炸药为主装药的聚能射流侵彻钢靶板过程的特点和规律进行了研究。对比各工况数值模拟结果与实验结果表明,2种方法的侵彻深度吻合较好,验证了拉格朗日-欧拉(ALE)方法的有效性,说明可采用此方法模拟射流的形成和侵彻。研究结果表明,采用民用膨化硝铵炸药作为主装药用于线性聚能切割时,在实验给出的工况条件下,炸高为40 mm,药型罩厚度为1.0 mm,药型罩锥角为80°时,可获得最大侵彻深度。
关键词
爆炸力学
切割实验
三维数值模拟
线性聚能装药
Keywords
explosive mechanics
cutting experiment
three dimensional numerical simulation
linear shaped charge
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
O389 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
ERA对长杆穿甲弹减速作用的数值模拟
被引量:
3
5
作者
陈宁
段卫东
陈沛
余福进
徐华建
机构
武汉科技大学
湖北省智能爆破技术研究中心
中铁四院集团工程建设有限责任公司
武汉爆破
有限
公司
出处
《爆破》
CSCD
北大核心
2021年第2期45-50,57,共7页
文摘
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。
关键词
爆炸反应装甲
长杆式穿甲弹
爆炸力学
数值模拟
Keywords
explosive reactive armor
long rod armor piercing projectile
explosion mechanics
numerical simulation
分类号
TJ410 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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职称材料
题名
爆破施工对邻近既有隧道的振动响应研究
被引量:
22
6
作者
李小贝
机构
中铁四院集团工程建设有限责任公司
出处
《爆破》
CSCD
北大核心
2021年第4期149-155,共7页
文摘
针对新建隧道爆破施工影响邻近既有隧道结构的安全性和稳定性,以新建的衢宁铁路五都隧道为依托,采用LS-DYNA动力有限元程序建立小净距隧道爆破振动数值模型,分析既有隧道关键部位在受邻近爆破影响下的振动速度和应力;并结合现场监测数据,对新建隧道爆破施工中既有隧道结构的振动响应进行研究。研究结果表明:在合理的炸药当量下,既有隧道结构能承载爆破引起的有害振动;既有隧道在距离爆破点最近的断面振动速度达到峰值且衬砌中迎爆侧墙腰区域振动速度峰值和应力峰值最大。当爆破荷载达到破坏隧道衬砌混凝土破坏极限时,在动荷载作用下,破坏自墙腰部位起始,拱顶、拱脚和墙腰混凝土衬砌出现拉伸破坏,底板出现剪切破坏;在相同规模荷载作用下,既有隧道迎爆侧衬砌振动速度峰值与围岩级别呈正相关关系,对围岩薄弱的地区,应注意加强防护。
关键词
爆破振动
数值分析
隧道
振动速度
应力
Keywords
blasting vibration
numerical analysis
tunnel
vibration velocity
stress
分类号
TD235.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
邻近营运铁路隧道爆破安全评估方法和实例分析
被引量:
14
7
作者
吴剑锋
蒙云琪
陈沛
杨建锋
机构
中铁四院集团工程建设有限责任公司
中国铁路上海局
集团
有限
公司
出处
《中国铁路》
2020年第12期199-204,共6页
文摘
基于丰富的邻近营运铁路爆破安全评估工作实践,结合铁路安全管理相关依据、法规及标准,介绍邻近营运铁路爆破施工对铁路路基、涵洞、边坡、桥梁、隧道、接触网支柱以及站房等建(构)筑物和设备影响程度的安全评估方法和程序,总结出较为完善的涉及铁路爆破安全评估程序。通过对邻近营业线爆破施工对既有铁路线路的影响范围、既有铁路设施设备振动影响的分析和总结,提出相应的评估控制建议,为邻近营运铁路隧道爆破安全评估工作提供参考和借鉴。
关键词
邻近营业线
爆破
安全评估
控制建议
Keywords
adjacent to operating railways
blasting
safety assessment
control suggestions
分类号
U298 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
运营高铁无砟轨道高聚物注浆抬升材料研制及应用
倪国章
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
露天爆破对邻近既有隧道影响的仿真分析
贾永胜
司剑峰
韩传伟
黄小武
王洪刚
钱坤
黄炳林
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
3
地铁隧道小净距下穿地下洞室振速控制研究
陈沛
吴剑锋
蒙云琪
张兆龙
李小贝
何理
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2021
10
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职称材料
4
线性聚能装药侵彻深度的影响因素
陈宁
段卫东
陈沛
余福进
徐华建
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
5
ERA对长杆穿甲弹减速作用的数值模拟
陈宁
段卫东
陈沛
余福进
徐华建
《爆破》
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
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职称材料
6
爆破施工对邻近既有隧道的振动响应研究
李小贝
《爆破》
CSCD
北大核心
2021
22
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下载PDF
职称材料
7
邻近营运铁路隧道爆破安全评估方法和实例分析
吴剑锋
蒙云琪
陈沛
杨建锋
《中国铁路》
2020
14
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职称材料
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