• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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黄琦, 郭雁潮, 刘朕. 复合型聚能药型罩作用下岩石的定向断裂[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0399
引用本文: 黄琦, 郭雁潮, 刘朕. 复合型聚能药型罩作用下岩石的定向断裂[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0399
HUANG Qi, GUO Yanchao, LIU Zhen. Experiments and Numerical Simulations of Directional Rock Fracture Induced by a Composite Shaped Charge Liner[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0399
Citation: HUANG Qi, GUO Yanchao, LIU Zhen. Experiments and Numerical Simulations of Directional Rock Fracture Induced by a Composite Shaped Charge Liner[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0399

复合型聚能药型罩作用下岩石的定向断裂

doi: 10.11883/bzycj-2025-0399
基金项目: 国家自然科学基金(52227805);内蒙古自治区自然科学基金项目(2025QN05098);

Experiments and Numerical Simulations of Directional Rock Fracture Induced by a Composite Shaped Charge Liner

  • 摘要: 岩石爆破过程中裂纹扩展具有明显随机性,定向断裂控制难、能量利用率低,是控制爆破研究中的关键问题。为提高定向断裂中的爆破能量利用效率,本文设计了一种“切缝+聚能”复合型药型罩结构,采用动态焦散线实验与数值模拟相结合的方法,研究了药型罩开口角度对裂纹扩展与能量释放的影响。结果表明:复合型聚能药型罩能够显著增强聚能方向裂纹扩展并抑制非聚能方向损伤,聚能效应随开口角增大呈先增强后减弱的变化规律。开口角为60°时,裂纹扩展长度、裂纹扩展速度、聚能与非聚能方向分形维数比值及动态应力强度因子均达到峰值,定向断裂效果最佳;能量释放率随开口角增大呈上升趋势,在75°时达到746.05 N/m。数值模拟显示,开口角为60°时形成的金属射流形态最完整、头部速度最高,对岩石的侵彻深度和入射孔径分别达到21.5mm和14.1mm。研究揭示了复合型药型罩中爆生气体准静态作用与金属射流侵彻的耦合机制,可为聚能装药结构优化及岩体定向控制爆破设计提供参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-12-08
  • 网络出版日期:  2026-04-20

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