理论研究与科学实验

  • 爆炸焊接CAE软件开发及工程应用

    王宇新;李晓杰;闫鸿浩;王小红;

    为了有效控制爆炸焊接金属复合板的质量,应用C++和OpenGL研制开发了爆炸焊接CAE软件系统EWCAE(Explosive Welding Computer Aided Engineering),将理论计算、数值模拟与爆炸焊接实验相结合,确定爆炸焊接窗口范围以及合理的爆炸焊接工艺参数。通过对爆炸焊接数值计算方法和CAE工程分析软件的研制开发以及该软件在爆炸焊接工程实际应用的介绍,了解该软件系统可以实现金属爆炸焊接窗口计算与曲线绘制、复板飞行姿态计算和爆炸焊接三维动态数值模拟。基于CAE工程分析软件来辅助爆炸焊接生产工艺的制定,不仅使爆炸焊接金属复合板的质量得到有效控制,还对于个性化、差异化和精细化爆炸焊接技术开发具有重要意义,从而实现技术研发与生产加工的数字化、标准化和规范化。因此,计算机仿真和数值计算也是爆炸焊接重要的研究手段。

    2018年01期 v.24 1-7+26页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 爆破冲击荷载下混凝土T梁桥实验

    蔡路军;杜刚;高琴;刘令;

    为了揭示爆破荷载作用下混凝土T梁桥的动态响应及破坏律,制作了两种不同纵向长度的混凝土T梁桥模型,测量T梁桥模型的应变值,以及爆炸前后模型的加速度值和声波速度,进行分析比较。研究表明,T梁桥模型的动态响应在横向1/4处比梁中心更敏感;纵向长度长的混凝土T梁桥在相同荷载作用下更容易发生破坏;混凝土T梁桥在存在损伤积累以后,梁肋板更容易先破坏;这为桥梁抢修和设计提供依据,提高其抗爆性。

    2018年01期 v.24 8-12+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
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  • 含水裂纹在爆破扰动下的断裂机制

    王聪聪;韩雪靖;黄慎;张永勤;

    为探究地应力影响下含水裂纹在爆破扰动下的断裂机制,运用断裂力学原理建立了爆破扰动下深部岩体含水裂纹扩展的力学模型,通过定义等效爆破扰动荷载推导出了岩体动静耦合强度因子的计算表达式;同时,通过对拉剪型和压剪型裂纹断裂的分析,了解到爆破扰动、水压力、地应力、裂纹倾角等因素对裂纹断裂的影响方式,获得了裂纹断裂的广义断裂准则,并进行实例运算,结果表明:在拉剪型断裂中,地应力对其相同方向裂纹的断裂起促进作用;在压剪型断裂中,不同侧应力系数下裂纹最易发生断裂的角度与岩体的内摩擦系数有关;爆破扰动荷载相当于增大了裂纹水的压力。

    2018年01期 v.24 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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  • 优化爆破参数提高块煤率的实验研究

    赵瑞玺;

    为了控制黑岱沟露天矿煤层爆破中1.8m以上大块的产出率和10mm粒度以下煤的产率,提高优质煤的块煤率和产量,在分析煤岩爆破破碎机理及减少爆破药柱粉碎区途径的过程中,对爆破参数进行了优化,提出了将低密度铵油炸药应用于黑岱沟露天煤矿煤层爆破的方案。同时,对低密度铵油炸药和铵油炸药不同孔网参数、装药结构、填塞长度进行煤层爆破对比实验,分析了二者对块煤率、采掘效率及安全性的影响。结果表明:低密度铵油炸药能够实现炮孔内连续装药,其线装药密度低,有利于降低炸药单耗,爆炸能量传递更均匀,能有效减少末煤量,块煤率较铵油炸药提高了13.78%。确定了露天煤矿厚煤层爆破炸药单耗的最佳范围是0.176~0.23kg/m3,可为露天煤矿煤层爆破设计提供依据。

    2018年01期 v.24 20-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 基于AUTODYN的乳化炸药水下爆炸能量分布的数值研究

    韩崇刚;郭成更;王娜峰;

    基于AUTODYN软件建立了水下爆炸一维楔形模型,对空气不耦合装药结构下爆炸能量的输出进行研究。首先获得炸药冲击波压力以及气泡脉动随时间的变化曲线,进一步获知径向不耦合状态下水下爆炸的冲击波峰值压力、气泡最大半径以及脉动周期等数据,并最终得到了不耦合系数下冲击波能以及气泡能的变化情况。将计算结果与已有的水下爆炸实验结果进行了比较分析。结果表明,该计算结果与实验数据吻合较好,证明了利用数值计算手段可以实现定量化表征炸药输出能量随不耦合装药结构的变化规律。

    2018年01期 v.24 27-31+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K]
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拆除爆破

  • 影响框剪结构拆除爆破效果的要素分析

    张超;张明;刘军;刘明清;蓝鹏;

    不同切口方式与延时时差对建筑物拆除爆破倒塌效果有着极大影响,尤其是对大高宽比的框架剪力墙结构的建筑物拆除爆破倒塌效果影响更大。因此,利用数值模拟对建筑物倒塌效果进行仿真分析。以17层框架剪力墙结构拆除爆破工程为例,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,采用整体式模型,对不同切口方式和延时时差的框架剪力墙结构倒塌过程进行数值模拟。对框剪结构分别采用三角形和梯形切口,以及切口处中间排立柱同时起爆和延时起爆,共选取5种组合方案进行结构倒塌的对比分析。结果表明:采用三角形切口时,中间排立柱同时起爆,最后排立柱容易被压屈,形成的偏心弯矩比第二爆破区段只爆破底层立柱偏小;采用梯形切口时,在切口全部形成后,结构倒塌过程中,梯形切口以上部分形成附加的偏心弯矩较三角形切口小,切口触地时前倾速度比三角形切口小。

    2018年01期 v.24 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K]
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  • 高配筋立柱楼房定向爆破拆除技术

    罗福友;周浩仓;陶明;张鑫;刘成敏;王云茂;

    针对待爆南昌市青山湖宾馆主楼为高配筋楼房,其刚性大、爆破难度大、解体困难等问题,提出了由南向北的定向控制爆破倒塌方案。根据待爆楼房配筋高、刚性大的特点,选择2根典型代表性配筋立柱KJZ26(劲性柱)、KJZ19(双层配筋)进行试爆和预处理,取得合理的爆破参数,以达到楼房顺利倒塌目的:割断立柱局部钢筋,削弱其强度;提高炸药单耗,使钢筋产生塑性变形并抛出混凝土块,最终失去支撑作用。采用的分块斜线起爆网路使楼房爆破后实现空中剪切、弯曲和挤压,改善解体效果,缩短倒塌距离;将楼房分为4跨,分区逐跨落地技术能够有效降低塌落振动。采用后2排双轴支撑链的后支撑链前移技术能够有效防止楼房下坐和后坐。结果表明,爆破效果良好,达到了预期目标。

    2018年01期 v.24 43-49+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K]
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特种爆破

  • 油井射孔防砂一体化技术

    吴志勇;韩宗正;丁晓;尹剑峰;孟雪;白雪姣;

    针对油井机械防砂在井筒内留有残余物、施工程序复杂、作业成本高和化学防砂存在伤害地层、成功率低、有效期短、成本高等问题,研制开发出将射孔和防砂两个工艺一次施工完成的射孔防砂一体化技术。射孔防砂装置是将射孔弹、防砂材料和助推火药组合而成的特殊装配结构,围绕其安全性形成的一系列配套技术,通过对射孔防砂装置的研制、配套技术的研究以及现场应用,表明该技术设计合理,是一种非常有效的油井射孔防砂方法。

    2018年01期 v.24 50-56+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 预拆除对薄壁双曲型冷却塔爆破拆除的影响

    江云星;陶铁军;

    针对贵阳发电厂内冷却塔是由钢筋混凝土构成的薄壁双曲型圆筒,具有底部直径大,垂直高度高,塔壁外部没有施工条件且周边环境较为复杂的特点,采用预拆除技术,以确保冷却塔爆破拆除顺利实施并取得良好的效果。预拆除技术主要由3个部分组成:冷却塔内部支撑、倒塌方向薄壁的减荷槽以及倒塌反向的泄压窗。通过理论计算设计出正梯形爆破切口的参数,在人字形柱上同时采用开设减荷槽(13个)的方法,来保证冷却塔筒壁在倒塌过程中的屈服破碎效果,为了进一步减小爆炸冲击波对冷却塔筒壁的破坏作用,在倒塌方向的反方向开出一个2m×4m的矩形泄压窗。根据现场实验结果和冷却塔整体爆破效果,预拆除技术对薄壁双曲型冷却塔爆破起到了良好的作用,达到了冷却塔整体失稳倒塌,精确定向以及整体不下坐的效果。

    2018年01期 v.24 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
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岩土爆破

  • 深厚淤泥条件下爆破挤淤技术应用

    郑强强;徐颖;孙悦;

    针对复杂环境下淤泥质软土层厚度较大、软土层中含有砂层的问题,以浙江省舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程南堤段为研究背景,设计了炸药单耗为0.10~0.15kg/m3、药包埋深为淤泥厚度的(0.2~0.45)倍、药包间距为4m的爆破参数,采用深厚淤泥条件下的施工工艺和利用金属探杆检测施工后沉降的质量检测方法,并分别在南堤桩号SK0+250~SK0+350的无夹砂层段和SK0+650~SK0+750的夹砂层段进行了现场爆破实验,监测结果表明,采用该方法爆破后堤身结构稳定,施工后日沉降量小于10mm,在深厚淤泥条件下修筑防波堤时采用爆破挤淤定向滑移法是成功的,并且在炸药单耗上也较为经济,为类似工程提供了参考。

    2018年01期 v.24 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 机制砂采场深孔爆破参数优化

    廖亥;宁德兵;胡勇;

    为了解决闽侯县白沙镇唐举矿区建筑用凝灰岩矿山爆破大块率较大的问题,对导爆管爆破网路进行了优化,在不增加雷管成本的条件下实现逐孔起爆。通过调整孔网参数、采用分段装药结构及空气间隔装药等手段,使炸药能量均匀分布,并采用正交实验法对分段装药比例、填塞长度及空气间隔长度进行实验。通过实验,确定在分段装药比例为204∶52,一段填塞长度为3.5m,空气间隔长度为1.8m,二段填塞长度为2.9m时爆破效果最佳,有效地改善了爆破效果,提高了生产效率,降低了生产成本。

    2018年01期 v.24 68-71+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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振动监测与安全

  • 地铁隧道钻爆施工地表振动速度特征研究

    肖文芳;李宇珅;方凯明;徐明飞;

    为了研究地铁隧道爆破振动规律并有效地控制爆破振动危害,对贵阳地铁二号线一期工程隧道爆破开挖进行实时监测,然后对监测数据进行回归分析,计算出爆破地震波衰减系数α和k值,并利用大型有限元软件LS-DYNA对爆破施工进行数值模拟,结果表明:用萨道夫斯基公式对地铁隧道掘进的地表振动速度进行拟合时,隧道掘进前方比掘进后方的相关性较好,数值模拟计算所获得的地表振动速度规律与现场监测结果基本一致,地铁隧道掌子面后方已开挖区的地表振动速度存在放大现象。因此,在进行爆破施工方案设计时,必须考虑已开挖区的地表振动速度放大的影响,保障掌子面后方地表建筑物的安全。

    2018年01期 v.24 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
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  • 露天深孔爆破导爆管起爆网路盲炮事故树分析

    耿尧瑜;程涛;田运生;左金库;

    为避免露天深孔爆破导爆管起爆网路产生盲炮,确保爆破施工安全,按照露天深孔爆破作业流程,通过分析导爆管起爆网路盲炮产生原因,建立了事故树模型。并在此基础上进行了定性分析,求出事故树最小割集为32个,最小径集为4个。得到了结构重要度排序,提出了盲炮事故预防的对策措施,可为类似工程的爆破设计、施工和安全管理提供参考。

    2018年01期 v.24 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • 快速检验技术在爆炸装置金属碎片中的应用

    刘亚昌;申振宇;孙玉友;潘炎辉;

    为了研究应用手持式X射线荧光光谱仪在爆炸案件现场快速检测自制爆炸装置相关金属碎片的可行性,探讨适用于自制爆炸装置关键组件中金属碎片的临场快速检验分析方法,利用手持式X射线荧光光谱仪对51个常见自制爆炸装置金属碎片样品进行检验,采用SPSS聚类分析Ward法和特征元素分析法对样品进行元素分析,实现对样品的区分,并且比较这两个分析方法在快速检验中的准确性和可行性。实验结果:手持式X射线荧光光谱仪携带方便、响应快速、数据准确;SPSS聚类分析Ward法可对所测数据快速分析,对现场金属碎片进行对比和区分。手持式X射线荧光光谱仪结合SPSS聚类分析Ward法可满足自制爆炸装置关键组件中金属碎片的临场快速检验需求。

    2018年01期 v.24 84-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K]
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  • 《工程爆破》征稿简则

    <正>1本刊宗旨《工程爆破》是中国有色金属工业协会主管、中国爆破行业协会主办的学术期刊。宗旨为:聚焦爆破前沿、报道爆炸热点,培养专业人才、推动技术发展,及时发布创新成果,推动学术交流,促进爆炸行业

    2018年01期 v.24 91页 [查看摘要][在线阅读][下载 10220K]
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