混凝土介质中空气间隔装药的爆破机理

吴亮; 卢文波; 钟冬望; 朱红兵

doi:10.11883/1001-1455(2010)01-0058-07

混凝土介质中空气间隔装药的爆破机理

doi: 10.11883/1001-1455(2010)01-0058-07

1.
武汉科技大学理学院,湖北武汉430081;
2.
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;
3.
中国长江三峡开发总公司,湖北宜昌443002)

基金项目:

国家自然科学基金项目(50774056,50779050)

武汉科技大学科学基金项目(080068)

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出版历程
- 刊出日期: 2010-01-25

Blastingmechanismofair-deckedchargeinconcretemedium

1.
CollegeofScience,WuhanUniversityofScienceandTechnology,
2.
Wuhan430081,Hubei,China;
3.
StateKeyLaboratoryof WaterResourceand HydropowerEngineeringScience,

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(50774056,50779050)

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Corresponding author: WU Liang

摘要

摘要: 基于LS-DYNA非线性有限元程序,采用JHC混凝土损伤演化模型,研究了不同装药结构及不同空气比情况下炮孔近区混凝土损伤的破坏机理。3种装药结构计算结果表明:随着空气比的增加,破坏方式由压剪破坏转变为拉伸破坏,不同的空气比可应用于不同的爆破目的;对于梯段爆破,空气层位于上部的装药结构爆炸能量利用率最好,当空气比为40%时,炮孔中部混凝土单元破坏方式由压剪转为拉伸破坏,表明存在一个合理的空气比,可以提高爆炸能量利用率;对于预裂、光面爆破,空气层位于中部的装药结构爆破效果最优;起爆方式对梯段爆破效果的影响要比预裂和光面爆破效果明显。
- 爆炸力学 /
- 破坏机理 /
- JHC混凝土损伤演化模型 /
- 空气间隔装药 /
- 爆炸冲击荷载 /
- 混凝土损伤
Abstract: Basedonthenon-linearfinite-elementprocedureofLS-DYNA,theJohnson-Holmquist- Cook(JHC)modelwasadoptedtoinvestigatethedamageevolutionoftheconcreteneartheblasthole inthecasesofdifferentchargingstructuresanddifferentair-deckedratios.Thecalculationresultsfor threechargingstructuresshowthatthereisagradualchangefromcompression-shearfailuretotensile failurewiththeincreaseofair-deckedratioandthatdifferentair-deckedchargingstructurescanbeappliedtodifferentblastingpurposes. Forbenchblasting,thehighestutilizationratioofexplosionenergybelongstothetopair- deckedchargingstructure.Whentheair-deckedratioreaches40%,thefailuremodeoftheconcreteelementchangesfromcompression- shearfailuretotensilefailureinthemiddleoftheblasthole. Itisindicatedthatacertainreasonableair-deckedratioexistsanditcanbeused toimprovetheutilizationratioofblastingenergy.Forpresplittingblastingandsmoothblasting,the bestblastingeffectbelongstothemiddleair-deckedchargingstructure.Detonatingmannerscanaffect benchblastingmorestronglythanpresplittingblastingandsmoothblasting.
- mechanicsofexplosion /
- failuremechanism /
- Johnson-Holmquist-Cookmodel /
- air-decked charge /
- blastloading /
- concretedamage

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