球状药包应力波叠加过程的破岩特性

发布时间：2022-01-10 11:47

　　为分析非同源炸药包起爆后应力波叠加过程的破岩特性,以同时起爆相同球状药包为对象建立物理模型,根据所定义的破岩角β分析爆炸应力波叠加后的应力状态并构建斜交叠加的峰值应力变化函数,在此基础上利用LS-DYNA软件进行等效数值模型验证,对所建立的数值模型提取一系列监测单元,结果表明:依据应力函数得出了球状药包间爆炸应力波叠加时易产生破坏的应力交角β范围在arctan λ≤β<90°内（λ为侧压应力系数）;通过观测不同监测单元对应爆炸应力峰值的变化趋势发现与所建立的理论峰值应力函数模型变化趋势基本吻合,证明所总结球状药包产生的爆炸应力波叠加过程破岩规律特性与理论规律效果相符合。研究成果可为采用球状药包的破岩工程提供理论参考和依据。 

【文章来源】：长江科学院院报. 2020,37(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

爆破作用分区

考虑到一般工程设计时,采用单药包爆破方案较为少见,使用多组药包同时或分批间隔起爆更为普遍,所以分析药包组间的爆破过程与作用机理更具实际意义与工程指导性。建立如下的物理模型对应力波叠加问题进行简化研究,分析理论上的应力波叠加过程的应力状态,如图2所示。点A和点B布置2个参数完全相同的球状药包,同时起爆后,两个药包产生的应力波交汇叠加;点m为应力波叠加过程中某一时刻波峰的交点,且位于点A和点B中心点连线的中垂线上,定义β为该情况下的破岩角; a为2个药包间的距离,点m′为点m的最高交汇点,m′时对应的最大破岩角β约为70°;当破岩角β为45°时,应力波处于正交叠加时刻,将此时对应的特殊波峰点记为k。3 球状药包应力叠加分析

{ σ r =σ rA =σ rB ?; σ θ =σ θA =σ θB ?。 ?????? ??? (6)对图3进行分析可知,在正交叠加的情况下,点A和点B药包应力波所产生的径向应力分别与点B和点A的切向拉应力相反,出现互相削弱的现象,且径向应力大于切向拉应力;由于应力波正交叠加的情况下出现应力降低区的这种现象,该点处不易产生剪切破坏。

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3580657