线型聚能切割器爆炸飞散物危害特性实验

为深入了解线型聚能切割器使用时产生的飞散物的危害特性,给安全使用和可靠防护提供依据,按照实验和理论分析相结合的方法,运用所设计的装置对爆炸产物进行收集、观测,从动量和动能角度对实验结果进行分析。结果表明,爆炸飞散物主要以高速飞散的金属颗粒物形态存在,会对一定范围内的人员和设备造成直接伤害和破坏;飞散物的危害程度与切割器的规格参数直接相关;所设计的简易实验装置能有效捕捉和反映飞散物的特性,所建立的计算公式能够对飞散物的能量进行评估。     

风墙聚能风力机的三维数值模拟及优化

风能是一种洁净的可再生能源,对风能的开发已受到广泛的重视.采用商用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,对风墙聚能风力机进行三维数值模拟.计算在相同来流条件下,不同尺寸和形状的风墙中风力机的聚能增益比,由此来寻求风墙的尺寸和形状对风机聚能的影响规律.对于影响风机聚能效果的参数采用正交优化方法进行分析和优化,得出风墙形状对聚能效果的影响规律,为风墙聚能风力机的试验和建造提供了依据.     

铝-金属玻璃-铝复合板的抗破甲性能研究

利用爆炸焊接技术成功制备出铝-金属玻璃-铝三层复合板, 并对其抗破甲性能进行了试验及数值分析。针对复合板的尺寸较小的特点, 建立了适用于小试件( 特征尺寸小于 50 mm) 的破甲实验方案;基于动力学软件ANSYS/ LS-DYNA 提出了一套对破甲过程进行数值模拟的计算方案。研究结果表明, 破甲试验装置产生的聚能射流直径较小、稳定性良好, 铝-金属玻璃-铝三层复合板在聚能射流作用下其上表面呈大范围的花瓣形破坏, 中间层的金属玻璃材料呈粉末状破碎, 对后续的射流过程起到了干扰的作用; 计算方案可有效地模拟聚能射流的形成及其对铝-金属玻璃-铝三层复合板的侵彻; 数值模拟得到的破甲深度、稳定阶段侵彻通道的直径、材料的破坏模式与实验结果相符。     

聚能装药对岩石的侵彻

分析了聚能射流和爆炸成形弹丸（ＥＦＰ）在侵彻岩石时的不同特点,提出了用ＥＦＰ在岩石中侵彻圆柱形深孔的新方法．研制了一种新型聚能装药,并用它对多种岩土进行了侵彻试验,得到了长径比为１０—２０的圆柱孔,并指出了侵彻深度与岩土容重的相关性．     

轴对称聚能药管及其聚能效应

煤尘与瓦斯突出一直是威胁煤炭矿井安全生产最严重的自然灾害之一,而不合理的炸药装药及爆破将会引爆瓦斯与煤层而造成严重的生产事故。通过理论计算,确定了轴对称聚能药管的参数及煤的裂隙长度,并选择水胶炸药在钢管内进行模拟实验,得出较好的聚能爆破效果,对聚能爆破机理进行了模拟分析并得出:轴对称聚能爆破药管具有较好的聚能效应,有利于实现定向预裂爆破;药管可用PVC材料加。结论为轴对称聚能药管的设计提供理论和实验支持。     

大型钢结构物聚能切割爆破预处理分析与应用

为了分析钢结构物聚能切割爆破的预处理.提出了用结构稳定性分析理论进行爆破预处理的方案设计,采用屈曲分析的有限元法,利用分析软件ANSYS对钢排架结构物爆破预处理进行特征值屈曲分析.结果表明,当立柱缀条切割高度在5 m以下,切口高度在30 cm以下时,可以保证结构的确定性.此外,发现在预处理前后,钢结构的变形量、变形模态以及内力分布都发生了明显的变化,当切口处截面的应力还在材料的弹性范围内时,结构的实际荷载已接近临界荷载.因此,钢结构爆破预处理应以结构稳定性(屈曲)分析为基础,以内力分析为参考进行设计.     

深孔聚能预裂爆破切顶卸压机理与应用

为解决悬顶导致的煤柱及邻近巷道高应力和大变形问题,结合工作面顶板地质条件,提出深孔聚能预裂爆破切顶卸压专项方案,采用数值模拟及现场试验对卸压效果开展综合研究。研究结果表明,煤层顶板在切顶后垂直应力减幅为21.62%,预裂切顶措施可显著降低煤柱及邻近巷道围岩应力水平。试验发现,炮孔内轴向贯穿裂缝明显,可实现采空区顶板及时垮落。顶底板在切顶后累计位移量减幅达59.27%,巷道两帮及顶底板移近变形得到有效控制,煤柱垂直应力增量显著降低。实践证明,采用深孔聚能预裂爆破切顶卸压效果显著,可大幅提高作业效率,为类似矿压防治工程提供借鉴。     

不同材料模型药型罩数值仿真结果对比

应用ANSYS/LS-DYNA的聚能装药侵彻仿真时,药型罩材料模型的选择有多种,对仿真结果之间的差别进行了比较。在炸药、药型罩结构等条件相同的情况下,选择Johnson-Cook与Steinberg两种材料模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对聚能射流侵彻靶板进行仿真。对比仿真结果,得出两种模型都能很好地模拟射流的形成及侵彻过程,且各时刻射流头部最高速度差值很小。     

变壁厚双层药型罩形成复合射流的仿真研究

利用LS-DYNA有限元分析软件,研究典型聚能装药射流与杵体对应初始药型罩的材料分配关系,并依据该分配关系设计了一种新型变壁厚双层药型罩。数值模拟和试验结果表明:利用有效射流与药型罩材料分配关系设计的新型变壁厚铜铝双层药型罩与等壁厚单铜罩形成的射流形态基本相似,但新型变壁厚铜铝双层药型罩形成射流的头部速度达到6 853 m/s,比等壁厚单铜罩射流头部速度提高10.2%。新型铜/铝变壁厚双层药型罩形成射流的性能要优于等壁厚单层铜罩射流的性能。     

聚能爆破技术在会宝岭铁矿大块矿石二次爆破中的应用

在大块矿石二次爆破破碎过程中,引入聚能爆破技术,通过聚能药包的使用,大大减少了单次爆破的炸药使用量,节约了爆破成本和作业时间,对于提高出矿效率有明显的效果。本文介绍了该技术在会宝岭铁矿的应用。