空气间隔装药孔壁初始冲击压力分析
本文选题:空气间隔装药 + 初始冲击压力 ; 参考:《煤炭学报》2017年11期
【摘要】:为分析空气间隔装药时孔壁的初始冲击压力,引入Starfield迭加法,将柱状药包等效为有限个单元球形药包,考虑压力沿炮孔轴向的衰减及叠加作用,分析得到上部空气间隔装药及中部空气间隔装药条件下的孔壁初始冲击压力计算表达式。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型,对监测点进行应力监测;同时,浇筑混凝土模型,并借助高速多路动态应力测试系统测量炮孔周围爆炸应力场,将2种方式的监测结果与理论分析结果相比较。结果显示:上部空气间隔装药,装药段处压力达到最大,随着与装药段距离的增大,压力明显呈先急剧减小、后趋于稳定的趋势;中部空气间隔装药,压力最小值出现在空气柱约1/2处,整体呈两端大、中间小的下凹型分布特征。在2种装药结构下,空气柱中指定点初始冲击压力的理论值与模拟值相对误差均较小。上述结果充分表明:空气间隔装药孔内压力沿炮孔轴向呈不均匀分布,2种装药结构压力分布特征与理论分析结果基本吻合,验证了理论分析的合理性。
[Abstract]:In order to analyze the initial impact pressure of the hole wall during air-spaced charge, the Starfield superposition method was introduced to treat the cylindrical charge as a finite element spherical charge, considering the attenuation and superposition of the pressure along the axial direction of the hole. The expression of the initial impact pressure of the hole wall under the condition of upper air spacer charge and middle air spacer charge is obtained. Using ANSYS / LS-DYNA software to establish a numerical model to monitor the stress of the monitoring points, at the same time, the concrete model is built, and the explosive stress field around the hole is measured with the aid of a high-speed and multi-channel dynamic stress measurement system. The monitoring results of the two methods are compared with the theoretical analysis results. The results show that the pressure at the charge section reaches the maximum with the increase of the distance between the charge section and the upper air interval, and the pressure decreases sharply first and then tends to be stable. The minimum pressure appears at about 1 / 2 of the air column, and the whole is a concave distribution with large ends and small middle. Under the two charge structures, the relative errors between the theoretical and simulated values of the initial shock pressure at the specified point in the air column are small. The above results show that the pressure distribution in the air spaced charge hole is uneven along the axial direction of the hole. The pressure distribution characteristics of the two charge structures are in good agreement with the theoretical analysis results, and the rationality of the theoretical analysis is verified.
【作者单位】: 福州大学紫金矿业学院;福州大学爆炸技术研究所;中国矿业大学矿业工程学院;华侨大学岩土工程研究所;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51679093,51374112)
【分类号】:TD235.4
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,本文编号:2064933
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