• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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水及盛水容器对近距离爆炸载荷影响的实验研究
徐海斌, 钟方平, 杨军, 张德志, 秦学军, 刘峻岭, 史国凯, 梁志刚, 沈兆武
2016, 36(4): 525-531. doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0525-07
为研究用水包围炸药的方式对爆炸载荷的作用机理,在两端开口的钢筒内进行了水直接包覆炸药的爆炸实验,利用光纤位移干涉仪获取了钢筒外壁的径向速度和动态变形。结果表明:不同于无水爆炸,爆轰产物通过水的“裂缝”在空气中形成冲击波,造成该冲击波出现时间更晚、强度更低、持续时间更长,并要求相应的数值模拟采用二维以上的计算模型;盛水结构的材料密度越低、厚度越小对爆炸载荷的影响越小。
关键词: 爆炸力学, 爆炸载荷, , 钢筒, 质点速度
内部爆炸作用下钢筒变形过程的电探针测量技术
秦学军, 张德志, 杨军, 史国凯, 刘峻岭, 王惠, 熊琛
2014, 34(1): 115-119. doi: 10.11883/1001-1455(2014)01-0115-05
为了研究圆柱形爆炸容器在炸药爆炸作用下的变形过程,设计了电探针测量内部爆炸作用下钢筒变形的方法。采用数值模拟方法进行预估,在钢筒的中心进行了120 g TNT和180 g TNT当量球形装药下的爆炸加载实验,获得了爆炸不同时刻钢筒径向位移随时间的变化关系,电探针测量钢筒最大变形与实验后钢筒变形测量结果较好吻合。
关键词:
介质与静压对激波管校准压阻式绝压传感器动态特性的影响
李博, 黄楠, 杨军, 秦海峰, 尹肖, 张兆晶
2020, 40(5): 054101. doi: 10.11883/bzycj-2019-0309
激波管通常用于动态压力传感器的校准,压阻式绝压传感器在激波管校准过程当中,会出现谐振频率等动态性能指标随着激波管静态压力环境、气体介质变化而改变的情况,影响传感器动态特性的校准。基于压阻式传感器的工作原理,对传感器的敏感膜片结构进行了机理分析,建立了膜片结构与校准环境中介质和静压关系的动态模型;通过ANSYS与SIMULINK软件开展了数值模拟验证工作,模拟结果与理论推导一致。通过激波管校准实验验证了气体介质与静压的影响关系,结果表明:传感器的谐振频率与静压间存在非线性关系,并且随着敏感膜片径厚比的增大而显著增大;系统阻尼比大小与气体介质有关,随着气体密度的降低而升高;传感器的灵敏度与气体介质和静压无太大直接关系。在使用激波管校准压阻式绝压传感器时,应当考虑介质与静压参数对校准结果的影响。
关键词: 激波管, 阶跃压力, 动态特性, 压阻式传感器, 绝压传感器, 动态校准
精确延时控制爆破振动的实验研究
李顺波, 杨军, 陈浦, 刘杰
2013, 33(5): 513-518. doi: 10.11883/1001-1455(2013)05-0513-06
为了探讨电子雷管在降低爆破振动和改善岩石破碎效果方面的作用机理,基于地震波传播过程中的能量变化,给出了孔间毫秒延时时间的计算公式。根据目前国内露天矿生产实际,设计并开展了模型实验。实验结果表明,合理的孔间延时控制能够降低爆破振动。在本文的模型实验中,12 ms延时间隔下爆破振动瞬时能量最大值分别是2、7和9 ms延时间隔下爆破振动瞬时能量最大值的19%、25%和36%,4和12 ms延时间隔下爆破振动速度峰值最大值是其他延时间隔下爆破振动速度峰值最大值的50%左右。提出的计算公式在实际工程中获得了良好的应用效果,同时验证了该计算公式的可行性。
关键词: 爆炸力学, 精确延时, 微差爆破, 电子雷管
基于激光干涉测量的液体高脉冲压力校准
杨军, 史博, 樊尚春, 李程, 李博, 黄日恒
2018, 38(3): 572-578. doi: 10.11883/bzycj-2016-0280
针对压电式高压传感器等的幅值灵敏度脉冲压力校准中的量值溯源问题,将一种基于牛顿第二定律的液体脉冲压力激光干涉测量方法用于落锤式液体高脉冲压力校准装置。通过质量块的动力学建模以及激光干涉测量质量块的加速度,得到脉冲压力幅值大小,使脉冲压力幅值能溯源到时间、长度与质量等基本量。通过对压力和加速度分布不均、摩擦力等影响进行理论与实验分析,压电式压力传感器幅值灵敏度校准不确定度得到了完整评估。激光干涉法液体脉冲压力校准装置压力幅值覆盖(10~500)MPa,扩展不确定度在1.8%以内。
关键词: 脉冲压力, 高压, 激光干涉, 误差分析
岩石双孔爆破过程的流形元法模拟
黄涛, 陈鹏万, 张国新, 杨军
2006, 26(5): 434-440. doi: 10.11883/1001-1455(2006)05-0434-07
在流形元基本理论基础上,引入断裂力学的裂纹产生及扩展判据,应用二阶流形元对岩石双孔爆破过程进行了研究,模拟了双孔同时起爆和毫秒延时起爆两种条件下裂纹的产生和扩展、块体的形成以及漏斗形成过程,分析了爆炸载荷作用下岩石的破坏规律以及起爆条件对该过程的影响,验证了流形元法在研究冲击载荷作用下岩石从连续体到不连续体破坏过程的准确性和有效性,为研究类似问题提供一个新的思路和方法。
关键词: 爆炸力学, 岩石破坏过程, 流形元法, 双孔爆破, 冲击载荷, 数值模拟
基于分离式共结点模型的钢筋混凝土结构爆破拆除数值模拟
余德运, 杨军, 陈大勇, 杨忠华
2011, 31(4): 349-354. doi: 10.11883/1001-1455(2011)04-0349-06
通过大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,充分考虑钢筋和混凝土在结构倒塌时各自的受力 状态和强度差异,运用分离式共节点模型模拟钢筋混凝土结构建筑物的爆破拆除倒塌过程。通过对倒塌过程 中钢筋混凝土支撑立柱内侧和外侧的钢筋单元、混凝土单元的承载失效过程分析研究,对数值模拟效果与实 际爆破效果对比分析得出:分离式共结点模型可以充分体现结构倒塌过程中钢筋和混凝土材料的承载失效 差异,可以用来准确地模拟结构的倒塌过程。
关键词: 爆炸力学, 爆破拆除, 分离式共节点, 钢筋混凝土结构
一种薄膜式的光纤压力传感技术
王昭, 吴祖堂, 温广瑞, 杨军, 陈立强, 史国凯
2019, 39(6): 064101. doi: 10.11883/bzycj-2018-0091
提出了一种薄膜式的光纤压力传感技术,用于测量冲击波的反射超压峰值。该技术通过建立待测压力与薄膜加速度之间的正比例关系来获取压力。结合Fabry-Perot腔光学干涉测量技术,设计并加工实现了一种光纤压力传感器。开展数值模拟和激波管实验,结果证明,该压力获取技术可行,且该技术具有无须标定、制作简单、成本低廉、测量精度高、响应时间快的优点。
关键词: 反射超压, 光纤压力传感器, F-P腔技术, 冲击波
岩石巴西圆盘动态劈裂的流形元法模拟
钱莹, 杨军, 王兵臣
2009, 29(1): 23-28. doi: 10.11883/1001-1455(2009)01-0023-06
利用二阶流形元法,通过引入裂纹产生与扩展判据,对冲击载荷作用下岩石平台巴西圆盘的动态拉伸劈裂过程进行了数值模拟,再现拉伸波作用下圆盘被劈裂的过程。模拟现象与实验结果相符,动态平衡时的应力分布与有限元结果基本一致。从而验证了流形元在模拟冲击载荷作用下材料动态破坏过程的有效性和可行性。
关键词: 爆炸力学, 动态劈裂过程, 流形元法, 平台巴西圆盘, 冲击载荷, 数值模拟
爆炸荷载下岩石破坏的数值流形方法模拟
刘红岩, 秦四清, 杨军
2007, 27(1): 50-56. doi: 10.11883/1001-1455(2007)01-0050-07
为了更好地利用数值流形方法对动力学问题进行分析,在对原数值流形方法中的动力学问题求解思想进行分析的基础上,采用动力有限元方法中的Newmark法对该算法进行了改进。改进后的数值流形方法与原来相比具有三个明显的优势:(1)当选择合适的参数后,该方法能够保证解的无条件收敛;(2)可以采用比原算法大得多的时间步长;(3)充分考虑了动力学问题中的阻尼效应。最后通过一个算例说明了改进后的数值流形方法能够很好地模拟岩石在冲击载荷作用下破坏的全过程,克服了有限元法不能模拟岩石破坏后块体运动情况的不足。
关键词: 爆炸力学, 数值流形方法, 数值模拟, 岩石, 块体运动, 爆炸荷载
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