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。     

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。     

薄壁球壳内部爆炸的变形与破坏模拟

根据薄壁球壳内爆炸引起的动态变形和破坏特征,建立了其分析模型。计算表明：壳体发生破坏,是由于开始时刻在壳内积聚的弹性能的耗散,所以忽略外力功,不考虑剥落破坏;碎片数目与施加荷载密切相关;脉冲荷栽较小时与初始速度接近平方关系,而脉冲荷载较大时,则脉冲荷载与初始速度及脉冲荷载与碎片数目均接近线性关系。     

钻地爆炸耦合地冲击等效计算理论与方法

钻地爆炸地冲击对地下防护工程构成重大威胁,目前常用的试验手段难以建立普遍适用的制导钻地炸弹、超高速动能弹和钻地核弹耦合地冲击效应计算方法。为此,文中从理论上揭示了钻地爆炸破坏区体积与耦合地冲击能量的关系。依据地下爆炸压缩与破坏半径和爆炸当量的关系,给出了现有主要耦合系数之间的换算公式,提出了仅需接触爆压缩半径和封闭爆压缩半径两个初始参数的耦合系数计算方法。通过与国外已有地下核试验数据和数值模拟结果对比分析,从能量耦合系数和当量耦合系数两方面,验证了该方法的正确性。结合填塞系数计算,表明美国的钻地核爆地冲击耦合系数曲线具有较好的可靠性,且偏安全。从防护工程抗钻地爆炸地冲击效应角度,选用当量耦合系数和填塞系数计算地冲击较为适宜,并给出了便于工程运用的钻地核爆当量耦合系数和填塞系数的计算公式。     

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.     

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     

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。