切缝药包爆破损伤特性的模拟分析

发布时间：2024-03-21 02:13

　　为了研究切缝药包用于定向爆破时控制损伤的效果,通过LS-DYNA数值计算软件,对比分析了切缝药包与普通药包爆破后的应力与损伤分布特性;分析了切缝药包爆破的聚能效应对爆破效果的影响,即在切缝方向的爆破能量集中和垂直切缝方向对孔壁的保护作用;针对切缝宽度和切缝管壁厚两个重要参数进行分析,即切缝宽度并非越大越好,存在一个最优值,超过此值后,损伤控制效果反而下降;损伤控制效果随切缝管壁厚的增大而增大,但壁厚的增大存在极限值,壁厚在超过极限值后,损伤控制指数逐渐趋于一个定值,损伤控制效果的改善不明显。

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【部分图文】：

图1计算模型

为研究切缝药包爆破与普通药包爆破的差异性,采用LS-DYNA数值计算软件分别对普通药包爆破和切缝药包爆破的爆破损伤进行分析。模型包括切缝药包模型和普通药包模型(见图1),二者模型尺寸参数相同。模型参数为:模型平面尺寸100cm×100cm,四周边界设置为非反射边界,炮孔直径....

图2普通药包爆炸过程应力云图

基于LS-DYNA数值计算软件,分别对普通药包爆破和切缝药包爆破进行损伤演化计算,普通药包和切缝药包爆破过程的应力云图分别如图2、图3所示。图3切缝药包爆炸过程应力云图

图3切缝药包爆炸过程应力云图

图2普通药包爆炸过程应力云图普通药包起爆后,爆轰由内向外传播,冲击压缩炮孔内的空气形成冲击波;随后爆炸冲击波向外传播到达炮孔壁,炮孔内壁各方向受力相同(见图2)。随后在气体冲击波作用下,各方向的炮孔壁产生相似的损伤破坏。

图4气体单元位置

为了分析爆破后的应力分布,在炮孔内部右侧切缝方向开始,以10°为间隔,提取10个气体单元,分析气体单元压力峰值,气体单元位置如图4所示。从两种药包气体单元压应力峰值对比曲线(见图5)可知,相比普通药包爆破的压应力均匀分布(见图中虚线所示),在切缝药包爆破时,由于切缝的存在,形成气....

本文编号：3933666