现场混装铵油炸药车气力输送技术的实验研究

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作者 李萍丰 王森森 +3 位作者 龚悦 李大财 申卫峰 喻明轩 《工程爆破》 北大核心 2025年第3期92-99,共8页

针对智能爆破研究中现场混装铵油炸药车无法实现铵油炸药远距离定点装药的问题,对铵油炸药现场混装车的浓相气力输送系统进行实验研究。详细介绍了该气力输送系统的结构特点和作用过程,并以粒状硝酸铵为物料,结合工程实例研究了仓泵压力... 针对智能爆破研究中现场混装铵油炸药车无法实现铵油炸药远距离定点装药的问题,对铵油炸药现场混装车的浓相气力输送系统进行实验研究。详细介绍了该气力输送系统的结构特点和作用过程,并以粒状硝酸铵为物料,结合工程实例研究了仓泵压力P、气流速度v和仓泵装载量M等作用条件对气力输送效率η的影响规律。结果表明:在本实验工况条件下,硝酸铵的输送效率随着仓泵压力的增加而增大,仓泵压力在0.08~0.1 MPa时输送效率增幅更为显著;输送效率与气流速度同样保持着线性增长的关系,但装载量过大或过小都会影响输送效率的提升;采用本气力输送系统传输的硝酸铵物理形态保持良好,所生产的铵油炸药性能优良,且能很好地满足爆破现场的使用需求。实验结果对气力输送系统在现场混装铵油炸药制备中应用的可行性及关键特征参数的确定起到一定的指导作用,同时也将进一步提升工业炸药现场混装技术的智能化水平。 展开更多

关键词 现场混装 气力输送系统 铵油炸药 输送效率

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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

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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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SPH-FEM耦合法数值模拟在工程爆破教学中的应用研究 被引量：2

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作者 程兵 汪海波 +2 位作者 汪泉 宗琦 李洪伟 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第10期100-105,共6页

为了提高工程爆破课程教学效果,提出将光滑粒子流体动力学-有限元(SPH-FEM)耦合法数值模拟用于课程教学。首先,阐述了SPH-FEM耦合法的基本原理;然后,以集中装药爆破为典型案例展示了建模过程、耦合检验和模拟结果;最后,将模拟结果融入... 为了提高工程爆破课程教学效果,提出将光滑粒子流体动力学-有限元(SPH-FEM)耦合法数值模拟用于课程教学。首先,阐述了SPH-FEM耦合法的基本原理;然后,以集中装药爆破为典型案例展示了建模过程、耦合检验和模拟结果;最后,将模拟结果融入实际教学以探究SPH-FEM耦合法数值模拟在工程爆破教学中的应用效果。研究结果显示,SPH-FEM耦合法能够充分结合SPH粒子和FEM网格各自优势;采用SPH-FEM耦合法数值模拟可以直观呈现集中装药爆破历程;可以帮助学生领悟和掌握专业知识,提高学习积极性。 展开更多

关键词 SPH-FEM耦合法 集中装药 数值模拟 工程爆破 课程教学

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淤泥-岩石地层爆破临近给水管道振动特征 被引量：1

4

作者 尹涛 吉凌 +3 位作者 李洪伟 周传波 何志伟 郑长青 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期222-231,共10页

盾构机通过淤泥-岩石地层时,可以在地面钻孔预先爆破破碎岩石,但是淤泥-岩石地层爆破产生的振动威胁爆区周围供水管道的安全。通过对爆破振动进行现场测试和数值模拟,首先验证爆破现场材料的物理和力学参数,然后研究了爆区附近供水管道... 盾构机通过淤泥-岩石地层时,可以在地面钻孔预先爆破破碎岩石,但是淤泥-岩石地层爆破产生的振动威胁爆区周围供水管道的安全。通过对爆破振动进行现场测试和数值模拟,首先验证爆破现场材料的物理和力学参数,然后研究了爆区附近供水管道的动态响应。得出如下结论:在管道轴向上,节点峰值速度(PPV)随着距爆炸源水平距离的增加而减小;在管道正上方地表沿管道轴向,节点峰值速度也随着距爆炸源水平距离的增加而减小;管道上节点峰值速度与管道上方地面的节点峰值速度之间存在函数关系。管道内壁最大PPV是最小PPV的3.97倍,管道内壁90°处的节点峰值速度最高,管道外壁最大PPV是最小PPV的1.03倍,管道外壁150°处的节点峰值速度最高,每个节点的PPV彼此不同,给水管道内壁PPV大于外壁,内壁PPV变化较大,但外壁PPV相对接近。单元的最大峰值有效应力是单元的最小峰值有效应力的4.06倍,在管道外壁240°~270°处单元的峰值有效应力最高。本研究的结论可以为确定爆区周围供水管道的安全性提供参考。 展开更多

关键词 振动特征 供水管道 岩石爆破 淤泥-岩石地层 数值模拟

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淤泥-岩石地层爆破邻近燃气管道振动特征

5

作者 尹涛 吉凌 +4 位作者 郭子如 周传波 李洪伟 郑长青 何志伟 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第4期167-173,180,共8页

盾构机穿越淤泥-岩石地层时,刀盘受力不均容易导致地表发生塌陷事故,可以在盾构机到达前在地表钻炮孔将岩层爆破破碎,但是爆破产生的地震波威胁邻近燃气管道的安全运行。为了研究淤泥-岩石地层爆破时邻近燃气管道的振动特征,结合珠海地... 盾构机穿越淤泥-岩石地层时,刀盘受力不均容易导致地表发生塌陷事故,可以在盾构机到达前在地表钻炮孔将岩层爆破破碎,但是爆破产生的地震波威胁邻近燃气管道的安全运行。为了研究淤泥-岩石地层爆破时邻近燃气管道的振动特征,结合珠海地铁横琴站和横琴北站盾构区间淤泥-岩石地层爆破破碎岩石工程,首先测试现场爆破振动,然后采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟爆破过程来反演爆破现场材料的物理和力学参数,最后对燃气管道的振动特征进行了分析。得出在燃气管道轴向,管道上PPV(peak particle velocity)基本随着距爆炸源水平距离的增加而减小,最大PPV位置垂直于炮孔中心连心线;在燃气管道正上方地表沿管道轴向上,地表PPV随着距爆炸源水平距离的增加而减小,最大PPV位置也垂直于炮孔中心连心线;沿燃气管道轴向,地表土体PPV_(2)和燃气管道外侧PPV_(1)之间存在函数关系,V_(2)=0.60V_(1)+1.29,其中V_(2)是燃气管道上方地表的PPV_(2),V_(1)是燃气管道的PPV_(1);燃气管道内侧和外侧节点振速峰值量值基本一致。 展开更多

关键词 振动特征 燃气管道 岩石爆破 淤泥-岩石地层

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冲击载荷下饱水红砂岩力学响应与破碎特征

6

作者 解北京 蔺淑蓉 +3 位作者 汪泉 石嘉煜 李晓旭 李恒 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2582-2592,共11页

施工采掘扰动导致岩体失稳破坏易诱发工程灾害,为研究饱水红砂岩动力学响应行为,借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHBP)开展单轴及三轴冲击加载试验,探究红砂岩在脉冲宽度及冲击速度双重影响下的力学特征,同时结... 施工采掘扰动导致岩体失稳破坏易诱发工程灾害,为研究饱水红砂岩动力学响应行为,借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHBP)开展单轴及三轴冲击加载试验,探究红砂岩在脉冲宽度及冲击速度双重影响下的力学特征,同时结合分形维数,深入解析单轴加载下饱水红砂岩破坏特征。结果表明:单轴/三轴冲击下,干燥红砂岩可获得更高的应变率和抗压强度;三轴冲击试验中,较短脉冲宽度作用下,饱水红砂岩应变响应速度更快;单轴作用下,脉冲宽度及冲击速度均较大时,应变率-时程曲线产生双峰现象,三轴冲击无此现象;脉冲宽度的增加会延长红砂岩破坏时间,L=200 mm时为基础,每增加100 mm,应变率时程延长约50μs;脉冲宽度及冲击速度越大,试样轴向破坏越剧烈,呈粉碎性破坏;冲击强度影响红砂岩裂纹数量,脉冲宽度影响裂纹发育长度和深度。研究结果对深入认识应力波作用下红砂岩失稳破坏特征具有重要意义。 展开更多

关键词 安全工程 分离式霍普金森压杆 力学特性 破碎特征

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聚能射流在销毁废旧炮弹中的应用

7

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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爆炸钢桶技术在爆炸物品销毁中的应用 被引量：1

8

作者 朱福元 汪泉 +1 位作者 林朝键 郭子如 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期55-57,64,共4页

为降低销毁危险爆炸物时产生的振动、噪声以及有毒物质对周围环境的影响,研制了一种爆炸钢桶装置。爆炸钢桶为顶部半开口和无底结构,运用了半埋式或近似全埋式多爆炸钢桶逐桶起爆技术。采用爆炸钢桶技术能够显著降低爆破振动,减弱爆炸噪... 为降低销毁危险爆炸物时产生的振动、噪声以及有毒物质对周围环境的影响,研制了一种爆炸钢桶装置。爆炸钢桶为顶部半开口和无底结构,运用了半埋式或近似全埋式多爆炸钢桶逐桶起爆技术。采用爆炸钢桶技术能够显著降低爆破振动,减弱爆炸噪声,将爆炸产生的破片、残药集中在钢桶底部,便于收集和处理,减少对销毁场地环境的污染;可就近布置,提高了爆炸物品在销毁过程中的安全性、便捷性;减少了爆炸坑道开挖数量和次数,可节约资源、降低劳动成本、提高工作效率。 展开更多

关键词 爆炸 振动 噪声 爆炸品销毁 爆炸钢桶

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侧向环形切缝装药爆破效应及其在硬岩掏槽中的应用 被引量：4

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作者 程兵 汪泉 +3 位作者 汪海波 程扬帆 宗琦 王梦想 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1245-1254,共10页

针对硬岩巷道掏槽效果差的问题,提出了侧向环形切缝装药以提高槽腔内侧的破岩能力,理论分析了该装药的爆破效应,通过模型实验讨论了该装药爆破以后爆炸应变和爆生裂隙的分布特征,并开展现场试验探究了该装药的应用效果。结果显示:侧向... 针对硬岩巷道掏槽效果差的问题,提出了侧向环形切缝装药以提高槽腔内侧的破岩能力,理论分析了该装药的爆破效应,通过模型实验讨论了该装药爆破以后爆炸应变和爆生裂隙的分布特征,并开展现场试验探究了该装药的应用效果。结果显示:侧向环形切缝装药在切缝位置会形成聚能效应,促使切缝位置处岩体承受更强爆炸载荷,从而具有更强的裂隙扩展能力。侧向环形切缝管的存在会降低非切缝方向爆炸应变和提高切缝方向爆炸应变,应变分布特征证明了侧向环形切缝装药在切缝方向的聚能现象;并且通过观测宏观裂隙扩展情况,侧向环形切缝装药在切缝方向的裂隙扩展能力得到了明显提高。与常规柱状装药掏槽爆破技术相比,在硬岩巷道采用侧向环形切缝装药掏槽爆破技术可以提高掘进效率和减少掘进成本,结果验证了侧向环形切缝装药在硬岩巷道掏槽爆破中具有良好适用性。 展开更多

关键词 侧向环形切缝装药 硬岩巷道 掏槽爆破 爆破效应

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超高钢混烟囱爆破切口角度计算及数值模拟 被引量：14

10

作者 胡彬 杨赛群 +3 位作者 李洪伟 刘伟 王洪森 王富宁 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第1期99-106,共8页

在超高钢筋混凝土烟囱拆除爆破中,切口角度的计算对于提高过程中的准确性和安全性具有十分重要的意义。为探究应力破坏准则和弯矩破坏准则两种不同爆破切口角度理论计算方法对钢筋混凝土烟囱的适用性,采用理论计算和数值模拟相结合的方... 在超高钢筋混凝土烟囱拆除爆破中,切口角度的计算对于提高过程中的准确性和安全性具有十分重要的意义。为探究应力破坏准则和弯矩破坏准则两种不同爆破切口角度理论计算方法对钢筋混凝土烟囱的适用性,采用理论计算和数值模拟相结合的方法对切口角度理论计算方法进行优选。结果表明:通过应力破坏准则计算烟囱爆破切口角度较为准确,其对应拆除爆破数值模拟效果较好;把理论计算结果运用到120 m钢筋混凝土烟囱拆除爆破,该烟囱顺利精准倒塌,实现预期爆破效果;切口角度计算方法可为同类工程提供经验和借鉴。 展开更多

关键词 超高钢混烟囱 拆除爆破 爆破切口角度 数值模拟

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伞形水塔拆除爆破关键参数计算与数值模拟 被引量：5

11

作者 叶家明 戴春阳 +1 位作者 李洪伟 刘伟 《爆破》 CSCD 北大核心 2020年第4期106-110,144,共6页

在拆除某市区内的废弃伞形水塔的过程中,为了确定合理的爆破缺口关键参数,通过应力条件计算出水塔爆破缺口的圆心角大小和刚度条件计算出水塔爆破缺口高度,并基于ANSYS/LS-DYNA软件,对水塔的定向倒塌进行数值模拟。模拟结果表明:通过应... 在拆除某市区内的废弃伞形水塔的过程中,为了确定合理的爆破缺口关键参数,通过应力条件计算出水塔爆破缺口的圆心角大小和刚度条件计算出水塔爆破缺口高度,并基于ANSYS/LS-DYNA软件,对水塔的定向倒塌进行数值模拟。模拟结果表明:通过应力条件及刚度条件计算出的爆破缺口圆心角大小及缺口高度使得水塔符合预期倒塌效果;当在水塔拆除的实际施工设计中,采用经验公式得到的爆破缺口不能实现水塔的顺利倒塌,同时,数值模拟分析也验证了水塔不能倒塌的结果。因此,水塔拆除爆破关键参数计算方法及数值模拟对实际工程具有理论指导意义。 展开更多

关键词 伞形水塔 应力条件 刚度条件 定向倾倒 数值模拟

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影响光面爆破效果和空孔处能量分布的试验研究 被引量：5

12

作者 杨赛群 李洪伟 +1 位作者 吴立辉 刘伟 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第6期58-65,共8页

为了研究不耦合系数和孔间距对光面爆破效果的影响,通过制作混凝土模型进行不同耦合系数和孔间距条件下的爆破试验,对爆后模型的根底残留和平整度进行分析,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对爆破损伤过程进行模拟。结果表明:在不耦合系数... 为了研究不耦合系数和孔间距对光面爆破效果的影响,通过制作混凝土模型进行不同耦合系数和孔间距条件下的爆破试验,对爆后模型的根底残留和平整度进行分析,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对爆破损伤过程进行模拟。结果表明:在不耦合系数为2.67,孔间距8 cm时爆破效果最好;不耦合系数为2.00、2.67、3.33情况下的装药孔周围损伤面积之比为1.25∶1.14∶1;炮孔间距减少2 cm,在空孔处的压应力增加1.6倍,拉应力增加1.4倍,通过减少孔间距可以有效提高空孔的定向致裂作用。研究结果对工程应用具有较好的指导意义。 展开更多

关键词 光面爆破 数值模拟 不耦合系数 岩石损伤

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数值模拟在钢质采砂船解体爆破中的应用

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作者 雷战 王林俊 +4 位作者 李洪伟 江向阳 刘伟 桂继昌 叶家明 《工程爆破》 CSCD 2019年第4期62-67,84,共7页

为了在某水域的1艘钢质采砂船解体爆破过程中,确定合理的爆破方案和爆破参数,基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用Euler-Lagrange耦合算法,对处于不同介质环境下的钢板,在炸药外接触爆炸载荷作用下的变形情况、破坏过程分别进行数值模拟,模拟结... 为了在某水域的1艘钢质采砂船解体爆破过程中,确定合理的爆破方案和爆破参数,基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用Euler-Lagrange耦合算法,对处于不同介质环境下的钢板,在炸药外接触爆炸载荷作用下的变形情况、破坏过程分别进行数值模拟,模拟结果表明:炸药在空气介质中爆炸时,在装药和钢板接触处产生塌落和断裂裂缝,但产生的破坏范围有限,对接触面以外部分影响不大;而炸药在水介质中爆炸时,在装药和钢板接触处不但产生孔洞和断裂裂缝,在接触面外还会产生不规则形状的“倒刺”,破坏范围较大,破坏效果较好。实际爆破效果表明,数值模拟结果可以为钢质采砂船解体爆破方案和爆破参数设计提供有效参考。 展开更多

关键词 解体爆破 数值模拟 有限元分析 钢板 介质

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高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波特性 被引量：1

14

作者 李瑞 杨耀勇 +2 位作者 汪泉 徐小猛 洪晓文 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期159-171,I0003,共14页

为了研究高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波传播特性,利用AUTODYN有限元软件,研究了不同海拔高度及其解耦对应的低温条件和低压条件对运动装药爆炸冲击波超压场的影响规律;建立了预测低温环境和低压环境下运动装药爆炸冲击波超压的理论... 为了研究高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波传播特性,利用AUTODYN有限元软件,研究了不同海拔高度及其解耦对应的低温条件和低压条件对运动装药爆炸冲击波超压场的影响规律;建立了预测低温环境和低压环境下运动装药爆炸冲击波超压的理论计算模型,并通过试验数据和数值模拟进行了对比验证。结果表明,该计算模型可以有效预测不同低温、低压以及低温和低压耦合的高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波超压;海拔高度从0升至10000 m,冲击波超压峰值平均减小35.6%,冲击波作用范围增加62.0%;随着环境温度降低,冲击波超压峰值平均增加0.43%,冲击波作用范围减小11.9%;随着环境压力降低,冲击波超压峰值平均减小36.4%,冲击波作用范围增加83.5%;不同海拔高度下装药运动速度引起的冲击波超压增大系数变化规律与解耦对应的低压条件影响规律基本相似;高海拔环境对运动装药爆炸冲击波的作用范围及超压的影响主要取决于低压条件,低温条件的影响程度较小。 展开更多

关键词 爆炸力学 爆炸冲击波 高海拔 低温环境 低压环境 运动装药

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纳米铝热剂与猛炸药制备起爆药的表征及性能研究 被引量：1

15

作者 杨耀勇 汪泉 +1 位作者 李瑞 徐小猛 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-29,35,共8页

为了探究纳米铝热剂-猛炸药混合物代替起爆药的可能性,以纳米铝、纳米Bi_(2)O_(3)、工业级太安(PETN)和黑索今(RDX)为原料,通过物理混合法制备了Al/Bi_(2)O_(3)-PETN和Al/Bi_(2)O_(3)-RDX。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)... 为了探究纳米铝热剂-猛炸药混合物代替起爆药的可能性,以纳米铝、纳米Bi_(2)O_(3)、工业级太安(PETN)和黑索今(RDX)为原料,通过物理混合法制备了Al/Bi_(2)O_(3)-PETN和Al/Bi_(2)O_(3)-RDX。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、热分析仪、敞开环境燃烧实验等方法对制备的Al/Bi_(2)O_(3)-PETN、Al/Bi_(2)O_(3)-RDX 2种样品进行表征和性能测试。结果表明:物理混合法制备的2种样品的形貌规整,Al/Bi_(2)O_(3)对PETN和RDX 2种猛炸药的包覆效果较好,且反应过程中生成大量的气态产物。Al/Bi_(2)O_(3)-PETN的热稳定性比Al/Bi_(2)O_(3)-RDX低,且静电感度均低于叠氮化铅和斯蒂芬酸铅。分别取2种样品81 mg装填于8#雷管中,通过铅板穿孔实验发现,2组样品均可使5 mm厚的铅板穿孔。根据5 mm的铅板穿孔直径判断,Al/Bi_(2)O_(3)-RDX起爆能力优于Al/Bi_(2)O_(3)-PETN。 展开更多

关键词 Al/Bi_(2)O_(3)-PETN Al/Bi_(2)O_(3)-RDX 物理混合法 起爆药

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泄爆条件对管内气粉两相混合体系燃爆特性的影响

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作者 朱文艳 汪泉 +3 位作者 张军 徐小猛 方敬贤 李雪交 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期186-196,共11页

为探究气粉两相混合体系泄爆特性变化规律,以甲烷-硝酸铵为实验介质,利用自行搭建的不锈钢火焰加速管道开展了泄爆口不同静态动作压力(p_(st))的燃爆实验,着重研究了p_(st)对气粉两相燃爆压力、火焰传播速度和泄爆火焰形态的影响规律。p... 为探究气粉两相混合体系泄爆特性变化规律,以甲烷-硝酸铵为实验介质,利用自行搭建的不锈钢火焰加速管道开展了泄爆口不同静态动作压力(p_(st))的燃爆实验,着重研究了p_(st)对气粉两相燃爆压力、火焰传播速度和泄爆火焰形态的影响规律。p_(st)由泄爆口阻塞比(θ)和泄爆膜层数(n)决定,θ和n增大的共同作用使p_(st)升高。p_(st)升高将增强管道对气粉和反应产物冲出管外的约束,增大管内流体的黏滞效应,促进管内气粉两相反应,降低未燃气在管外二次爆炸的强度。对爆燃压力进行分析,发现p_(st)从2.97 kPa升高至14.64 kPa时,爆燃压力时程曲线呈含维稳平台的双峰结构。第一压力峰值从5.48 kPa增大至10.20 kPa,维稳时间从6 ms延长至25 ms,第二压力峰值从23.03 kPa减小至9.71 kPa;p_(st)为16.08和24.12 kPa时,破膜前压力多次叠加反射,致使泄爆膜压力时程曲线呈特殊振荡上升的三峰结构。对火焰传播速度进行分析,发现p_(st)升高使火焰的平均传播速度从161.33 m/s降低至67.99 m/s。对泄爆火焰进行分析,发现当n=2时,θ增大将使泄爆火焰结构由簇状转变为射流状;θ=88.9%时,泄爆火焰呈典型的射流状。θ增大和n增大均使火焰亮度逐渐降低,火焰发光区长度减小,破膜至火焰出现时间间隔和火焰持续时间延长。 展开更多

关键词 泄爆 气粉两相 静态动作压力 爆燃压力 火焰形态

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负压条件下柱形爆炸罐内爆炸波传播规律 被引量：10

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作者 汪泉 陆军伟 +4 位作者 李志敏 林朝键 李雪交 程扬帆 李瑞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1250-1256,共7页

为分析负压条件下柱形爆炸罐内爆炸波的传播特性,自行设计尺寸为320 mm×430 mm的可调真空度柱形爆炸罐,开展不同真空度条件下的内爆实验。通过内爆实验研究,获得了不同真空度下爆炸波的传播速度u、超压Δp、比冲量i、相对压力因... 为分析负压条件下柱形爆炸罐内爆炸波的传播特性,自行设计尺寸为320 mm×430 mm的可调真空度柱形爆炸罐,开展不同真空度条件下的内爆实验。通过内爆实验研究,获得了不同真空度下爆炸波的传播速度u、超压Δp、比冲量i、相对压力因子α和相对比冲量因子γ等爆炸波参数。结果表明:罐体内真空度的改变对爆炸波传播状态产生了显著影响,罐体内初始压力降低时,爆炸波超压和比冲量均有不同程度的衰减;当罐体内初始压力由常压降低至0.1 atm时,第1个爆炸波超压Δp1的相对压力因子α1max为2.41,第2个爆炸波超压Δp2的相对压力因子α2max为1.64;第1个爆炸波比冲量i1的相对比冲量因子γ1max为6.97,第2个爆炸波比冲量i2的相对比冲量因子γ2max为3.14;α和γ分别反映了爆炸波超压和比冲量的衰减程度,α和γ的值越大表明爆炸波超压和比冲量衰减得越快;爆炸波的传播速度会随着初始环境压力的改变而发生变化,初始环境压力越低,爆炸波的传播速度越快。 展开更多

关键词 柱形爆炸罐 真空环境 爆炸波 初始压力 比冲量

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TiH2粉尘火焰传播速度及温度分布的高速二维测量 被引量：8

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作者 程扬帆 王中华 +3 位作者 胡芳芳 张蓓蓓 夏煜 沈兆武 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1181-1192,共12页

为探究储氢合金TiH2在温压弹中应用的可行性,利用开放式和半开放式哈特曼管,分别模拟温压弹在空中和地下坑道内的爆炸过程,并利用基于比色测温和轮廓检测技术的高速二维测量平台,研究不同浓度TiH_(2)粉尘云火焰特征参数及其影响因素。... 为探究储氢合金TiH2在温压弹中应用的可行性,利用开放式和半开放式哈特曼管,分别模拟温压弹在空中和地下坑道内的爆炸过程,并利用基于比色测温和轮廓检测技术的高速二维测量平台,研究不同浓度TiH_(2)粉尘云火焰特征参数及其影响因素。实验结果表明:在开放空间内,TiH_(2)粉尘火焰温度在2150~2400 K范围内,随着粉尘浓度的增加,火焰温度呈下降趋势,其初期火焰传播速度和加速度受粉尘浓度影响不大,后期随浓度的增加而增加;在管道受限空间内,不同浓度TiH_(2)粉尘云稳定燃烧的温度都在2430 K左右,粉尘浓度越大、火焰传播到顶部所需时间越短,管道内粉尘的稳定火焰温度较开放空间内的高50~210 K,其火焰传播速度是开放空间内的6~15倍。与传统爆炸测试手段相比,比色测温方法可以准确重构某区域的瞬态温度分布云图,轮廓检测技术可以实现火焰前锋面速度和加速度的精确测量,从而为温压弹的配方设计和毁伤效能鉴定提供了一种新的技术手段。 展开更多

关键词 温压弹 轮廓检测 火焰速度 比色测温 储氢材料

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基于增稠微囊的地下矿用乳化炸药配方设计及性能表征 被引量：5

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作者 程扬帆 陶臣 +4 位作者 夏煜 胡芳芳 张启威 姚雨乐 汪泉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第1期142-147,共6页

针对地下金属矿上向孔装填的乳化炸药返药和耐低温性能差等问题,研制出一种利用微囊技术实现孔内增稠的地下矿用乳化炸药。微囊的加入不影响乳化炸药的黏度及其泵送,在乳化炸药进入炮孔前的瞬间,其内部的微囊受到高速剪切破坏并释放出... 针对地下金属矿上向孔装填的乳化炸药返药和耐低温性能差等问题,研制出一种利用微囊技术实现孔内增稠的地下矿用乳化炸药。微囊的加入不影响乳化炸药的黏度及其泵送,在乳化炸药进入炮孔前的瞬间,其内部的微囊受到高速剪切破坏并释放出增稠剂,从而迅速增加乳化炸药黏度。增稠微囊呈球形,粒径约为2 mm,可对增稠剂进行有效封装。微囊高速剪切破坏后会释放出增稠剂,并以线性网状结构均匀分布在乳胶基质中,从而实现孔内增稠。添加2%增稠微囊的乳胶基质剪切后的黏度维持在127.9 Pa·s左右,满足乳化炸药在炮孔内稳定附着要求。爆轰性能试验结果表明,添加2%增稠微囊的地下矿用乳化炸药剪切后的爆速为5030 m/s,-20℃冷冻12 h后其爆速仍然高达4618 m/s,具有较高的爆炸威力和抗低温性能。添加增稠微囊的地下矿用乳化炸药可满足地下金属矿开采对炸药性能的要求。 展开更多

关键词 地下开采 乳化炸药 微囊 上向孔 爆轰性能

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负压条件下爆炸罐内爆炸引起筒体振动及噪声特性 被引量：3

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作者 汪泉 林朝键 +2 位作者 李志敏 陆军伟 李瑞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期135-139,200,共6页

为了研究负压条件下容器内爆炸引起的振动及噪声特性,研制一套34.8 L抽真空爆炸罐装置。实验用单发8号工业雷管作为爆炸源,采用NuBox8016型爆破振动测试仪、SZ4A型噪声振动测试仪分别测试筒体振动速度及爆炸噪声声压级,并使用快速傅里... 为了研究负压条件下容器内爆炸引起的振动及噪声特性,研制一套34.8 L抽真空爆炸罐装置。实验用单发8号工业雷管作为爆炸源,采用NuBox8016型爆破振动测试仪、SZ4A型噪声振动测试仪分别测试筒体振动速度及爆炸噪声声压级,并使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)以及经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法对振动信号进行分析。结果表明,随着真空度的提高,筒体峰值振动速度、爆炸噪声声压级均呈下降趋势。当筒体内真空压力为-99 kPa时,爆炸产生的有害效应得到有效衰减,与常压条件相比,峰值振动速度衰减70.0%,最大噪声声压级降低18.3%。通过FFT变换及EMD分解,发现筒体主振频率随着真空度提高,主振频率也随之提高,高贡献率的imf分量个数呈现增多趋势。该实验结果与分析对探究负压条件下爆炸振动及其噪声信号衰减规律,以及真空爆炸工程应用等具有重要指导意义。 展开更多

关键词 负压 筒体振动 噪声 爆炸罐

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