爆炸荷载下深地下硬岩的动力模型及其数值分析

为了提高深地下硬岩爆炸近区岩体动力行为预测的可靠性和准确性,引入改进的C.C.Grigorian模型,详细推导了本构方程的积分。基于LS-DYNA9703D二次开发平台拟制用户子程序,计算了岩体耦合装药时高围压条件下球状药包中心起爆时爆炸近区的岩体动力响应。研究了不同围压时空腔壁上质点永久位移规律,揭示了围压、岩体抗压强度与空腔半径变化之间的关系,并与类似试验结果及弹性模型、弹塑性模型的计算结果进行了对比分析。结果表明,改进的C.C.Grigorian模型的计算结果与实验符合较好,适用于高围压水平下的爆炸近区计算;爆炸空腔膨胀受围压约束显著,相对空腔半径和围压与岩体强度之比近似成线性关系。     

深埋防护工程静动耦合作用下安全层厚度计算理论与方法

针对外军钻地武器列装现状,通过地冲击能量耦合系数给出了等效封闭爆炸当量的计算方法。通过引入地冲击能量因子,提出了以能量因子为统一判据的破坏分区评判标准。利用经典弹塑性力学理论得到了围岩自承能力及围岩压力计算公式,揭示了围岩自承能力的本质是围岩剪切强度,且塑性区的扩展有利于自承能力提高。结合地冲击能量因子和动载作用下围岩压力,给出了地应力与地冲击耦合作用下深埋防护工程最小安全层厚度计算方法。计算结果表明,高地应力增大了地冲击的破坏效应,破坏区范围要大于不考虑地应力的情况。     

岩石变形和破坏力学的基本问题

岩石具有非均匀和各向异性的特征，是非连续介质和复杂的流变体结构。岩石变形和理论可以分成两个基本方向：变形固体的经典力学和位错理论。这些方法用于研究岩石的变形与破坏，取得了较大的成为但均具有局限性。所以，目前不具有真正意义上的岩石力学。建议对岩石的变形过程和破坏必须至少在三个规模构造水平（宏观、细观和微观）上同时加以研究。指出了在研究岩石变形和破坏时平移和旋转是有机相互联系的。变形构造水平所有等级体系随后的演化，正好使破坏在不同规模上形成有次序的发展，直到形成宏观的破坏。这种方法能将变形固体物理学和力学中所得到的结果统一起来用于岩石力学问题的研究。     

信息化战争条件下防护工程的发展与对策

简述了防护工程主要面临的挑战。指出了我军防护工程的发展重点,即防护工程应朝向对常规深钻地精确制导炸弹的防护,对深钻地核弹的防护,以及采取伪装技术与工程防护系统集成防护思路。并针对防护工程的发展重点,提出今后防护工程应着重解决的技术问题,即防护材料、深部岩石构造及破坏机理研究、伪装技术。     

基于刀盘扭转能量的土压平衡盾构刀具磨损分析

在卵石和中风化泥岩中掘进时,土压平衡盾构面临严重的刀具磨损.为合理组织换刀工作,需预计刀具的磨损情况.通过分析成都地铁20个盾构区间的部分掘进数据,以刀盘扭转能量作为刀具磨损模型的输入参数,对换刀数目与刀盘扭转能量的关系进行了拟合.在此基础上,增加泡沫添加剂体积,建立双参数预测模型,进一步优化刀具磨损的预测精度.结果表明:换刀数目与刀盘扭转能量正相关,与泡沫添加剂体积负相关;换刀数目与双参数间的回归关系具有统计显著性;卵石和中风化泥岩地层中的换刀数目都较好地符合双参数预测模型但不同地层中的拟合参数有所差异.双参数刀具磨损模型的预测精度显著优于基于掘进距离的单参数模型和JTS模型.     

双轴向经编类膜材PVDF8028偏轴强度及刚度特征

双轴向经编类膜材具有多层次的复合结构,为深入揭示其强度及刚度特征,以高性能膜材Seaman PVDF8028为研究对象,进行了7个偏轴角度(梯度15°)的拉伸力学性能试验,获得了各角度下应力-应变关系、强度及变形数据,推导了相应弹模-应变关系并对其衍变规律进行了深入研究.研究表明:双轴向经编类膜材PVDF8028为典型的非线性、各向异性材料;各角度下的变形刚度特征差异明显,且表现出规律性的衍变特征;应变全域内的应力及弹模关系曲线呈现出特征鲜明的3阶段:起始线弹性段、应变强化段及应力强化段;此外,膜材的强度随角度变化表现出典型的"W"形规律,异于Tsai-Hill等强度准则的"U"形规律.所得研究结论可为双轴向经编类膜材变形强度预测及相应膜结构的设计分析提供有益参考.     

飞网弹主动防护拦截系统初探

针对我国要地近程防护装备不足,拦截手段偏硬拦截,效能难以满足实战要求,高价值目标的防空相对薄弱的现状,提出了一种新型近程主动防护拦截系统——飞网弹近程主动防护拦截系统它将电子探测技术、拦截网硬杀伤对抗技术、发射控制技术等融合在一起,在距离防护目标20~50 m范围内对空中来袭弹药实现有效拦截,避免弹药对防护目标的直接侵彻爆炸破坏,从而提高防护目标的生存概率通过研究并集成探测、柔性飞网随动发射、飞行展开、诱爆等关键技术与设备,形成由雷达探测系统、飞网拦截单元、随动发射系统和中央控制系统组成的飞网近程主动防护拦截系统,为解决飞网弹拦截单元与空中来袭目标的命中问题,采用计算机统计仿真法进行了系统命中概率计算,结果达到拦截系统指标要求,进而论证了拦截系统的可行性,为后期实验的开展和装备的研发打下基础飞网弹主动防护拦截系统将为大型固定目标、战场军事目标、重要经济目标等高价值目标提供信息化主动防护的技术与设备,对当前我国南海岛礁设施的主动防护及生存能力提高亦有重大意义     

基于能量法推导控制饱和多孔介质变形的孔压系数

基于能量原理推导了控制饱和多孔介质变形的有效应力公式推导结果表明只要多孔介质中的固相材料不可压缩,Terzaghi有效应力就完全决定了饱和多孔介质的变形孔隙中的液体是否可以压缩并不影响Terzaghi有效应力的适用性而当固相材料的压缩性不可忽略时,有效应力公式中的孔压系数需要修正,此时孔压系数不仅和材料参数有关,还与加载模式有关即便对于同样的多孔材料,也不存在固定的孔压系数取值荷载水平较低时,对于石英砂和石膏砂两种颗粒材料,仅在不排水加载时孔压系数为0.9左右,其他加载模式下孔压系数都接近于1而对于连续性更好的岩石、混凝土材料,孔压系数仅在总应力不变、孔压逐渐变化的加载模式下接近于1,其他加载模式下的孔压系数则显著小于1     

坑道口部温压炸药爆炸热效应与冲击波传播规律实验研究

为研究坑道约束作用对于温压炸药爆炸释能过程的影响规律,基于典型长直坑道开展了口外、堵口和口内3种爆炸模式的温压炸药爆炸实验研究。结合多种测试技术对爆炸热效应特征参数以及冲击波压力进行了研究,分析了火球尺寸、辐射亮度、温度变化趋势等热效应参数,阐明了冲击波波形演化过程、冲击波超压峰值、正相作用时间和冲击波比冲量等特征参数的变化规律。研究结果表明,在近坑道口爆炸时,温压炸药中铝粉的后燃反应强度会随着约束增强而不断增强,形成的火球高温范围更广,冲击波强度更高。在形成稳定波形后,口内爆炸正压作用时间为口外爆炸的1.43～1.57倍,冲击波超压峰值当量相当于口外爆炸的2倍。     

基坑支护中预应力对锚杆支护效果影响的对比试验

预应力锚杆支护在实际工程中应用很广，但缺乏相应的理论及试验研究。给出了预应力自由式锚杆及全长粘接式锚杆在不同墙面上受力的不同的预应力值大小对支护效果影响的对比试验。试验表明，两者初始破坏荷载相同，但整体失稳荷载存在差异。