聚氨酯泡沫材料的隔爆作用

为了有效地阻止因爆炸性装置意外爆炸产生的冲击波可能对人员造成的伤害,利用聚氨酯材料对冲击波较好的衰减特性,建立逆向拒爆装置的物理模型,用聚氨酯材料作该装置的隔爆材料,通过调整该装置的聚氨酯材料厚度及空气柱长度,对冲击波衰减参数进行理论计算,得出聚氨酯材料单独作用及空气和聚氨酯材料共同作用下的隔爆距离.同时根据理论计算与实验结果的分析比较,得出聚氨酯材料厚度与炸高之和大于130 mm,且聚氨酯材料厚度大于30 mm、炸高大于50 mm时,各参数及指标符合隔爆装置设计要求.     

封闭空间的化爆荷载与沙墙消波

封闭空间爆炸工程要求以最小的空间来约束爆炸效应,因此关心百MPa以上的爆炸冲击波荷载,经典爆炸著作都未深入讨论这一区域的爆炸荷载规律,即便部分著作提供了这一区域的荷载数据,因为未能提供可靠实测数据背景,其可信度仍然有待实验证实.这几年,笔者开展了"封闭空间的化爆荷载与沙墙消波"专项实验研究,获得了一批实验数据,对近区化爆荷载、沙墙消波效果和封闭空间化爆准静气压产生了一些新的认识,就这些情况作一介绍.     

饶阳凹陷洼槽区地层压力特征及成因机制

根据地层压力实测数据和地层压力模拟计算,对饶阳凹陷洼槽区的地层压力分布特征及其成因机制进行研究。结果表明:饶阳凹陷洼槽区古近系普遍发育超压;纵向上,存在东营组、沙一段和沙三段三套超压层系;可划分为单超压结构和双超压结构,其中双超压结构可细分为上强下弱、上弱下强和上下均势3种类型;平面上,超压中心与洼槽沉积中心相吻合,河间和留西洼槽超压幅度最大;从沙三段到沙一段,南部洼槽区超压规模明显减小,北部洼槽区超压规模略增,超压中心具有从南到北的迁移性;东营组超压成因机制主要为欠压实作用,沙一段和沙三段的超压成因机制为生烃作用与欠压实作用的混合增压机制;由于欠压实与生烃两者对超压的贡献比例差异,造就了研究区多种超压结构并存的现状,并影响了油气的空间分布。     

柔性防护结构对爆炸冲击波衰减作用数值模拟1

为了应对小当量的爆炸物,减小爆炸冲击波对人员的伤害和财物的损害,研究了一种柔性防护结构。根据爆炸相似理论,对爆炸物TNT当量为3 kg的典型目标选择1∶50缩比模型,建立二维仿真简化模型。采用欧拉算法数值模拟圆柱形柔性防护结构对爆炸冲击波的衰减作用,对不同厚度柔性防护结构的防护效果进行对比研究。仿真结果表明,柔性防护结构能有效的减小冲击波超压峰值,增加正压作用时间;得到的柔性防护结构水介质防护层厚度优化值,能很好的满足防护效果与轻量便携的应用背景,对柔性防护结构设计具有参考作用。     

地上输料通道浅圆仓足尺装卸料试验及仿真分析

为了研究地上输料通道浅圆仓的仓壁和通道压力分布和演化规律,开展了足尺筒仓装卸料试验及仿真分析.研究表明通道的存在影响了仓壁底部侧压力分布,通道压力与其正上方的贮料实际高度相关.朗肯主动土压力系数更适合预测仓壁和通道的侧压力.隧道的深埋浅埋判定依据并不适用于贮料拱效应不明显的浅圆仓输料通道,公路隧道规范和太沙基理论预测的通道顶壁压力与实仓测试值相差甚远,而采用提出的基于浅埋理论的通道压力计算公式更为合理安全.主、次通道顶壁和侧壁偏心卸料过程中均呈现不同程度的超压现象,建议在浅圆仓通道卸料荷载计算时应适当考虑通道的超压系数.     

2019年临近空间科学技术热点回眸

概述了2019年临近空间科学技术的研究热点:在临近空间原位进行科学探测的高空科学气球扮演了主角;其他临近空间飞行器在平台技术研究与试验方面也取得了不同程度的进展;多型高超声速飞行器已经装备部队;太空旅游商业公司维珍银河上市,商业化的太空旅游又近了一步。     

变径管道中粉尘爆炸传播实验与模拟

为探究粉尘爆炸在变径管道中的传播规律,基于1m³粉尘爆炸测试系统,搭建了DN200长直管道和DN200~DN100的变径管道,以玉米淀粉为实验介质,通过实验和FLACS数值模拟相结合的方法,研究了粉尘爆炸在管道中火焰传播速度、超压峰值、火焰传播距离的变化规律.结果表明:火焰传播速度在管道内呈上升趋势,在变径点之后增幅明显变大,缩小管径对火焰传播起加速作用;但超压峰值在管道内呈下降趋势,其在变径后衰减幅度显著升高,缩小管径使超压衰减速率增加;通过数据拟合建立了变径管道引起爆炸腔内超压变化的数学模型;火焰传播距离随浓度增加而变长,相同浓度下渐缩变径管导致火焰传播距离变长.研究结果为除尘系统安全距离确定及阻火隔爆措施的设计提供了参考依据.     

活性射流侵爆耦合毁伤效应分析

为分析活性射流侵爆耦合毁伤效应,采用实验与理论相结合的方法对活性射流侵彻过程中爆炸效应的变化进行了研究.利用测压罐实验得到了活性射流侵彻不同厚度钢靶后的内爆超压特性,分析了侵彻靶板厚度对侵彻形貌以及内爆超压峰值的影响.并结合虚拟原点理论,建立了活性射流微元侵爆分析模型.结果表明,活性射流在测试罐内形成的超压具有峰值较大、作用时间较长、空间上分布均匀的特性,并且成型活性射流中存在未完全反应部分;活性射流的密度衰减使后续射流侵彻单位长度所消耗的射流质量大大增加,从而造成靶后内爆超压峰值随侵彻深度增加呈现抛物线衰减.利用模型可较好地描述活性射流作用目标时爆炸效应与侵彻深度之间的关系,为分析活性射流毁伤机理提供了帮助.      

基于卫星通信的空中爆炸冲击波威力测试系统

针对空中爆炸冲击波威力测试中测试环境恶劣、设备无法监控、数据回收困难等问题,基于空中爆炸冲击波力学特性和传播规律,综合运用存储测试技术和卫星通信技术,研究一种卫星方式通信的冲击波威力测试系统,给出了系统设计方案和实现方法.测试系统能在任意环境下完成任意距离的无线数据传输,实现测试设备的无线远程监控和试验数据快速回传,节省了大量的人力和时间成本,且有效提升测试试验的可靠性与稳定性.对测试系统在网络调试助手模拟和实爆测试两种状态下开展测试试验,并将测试结果与Henrych公式计算结果进行对比分析,结果表明研制的系统测试数据准确、传输可靠性高,满足复杂恶劣环境下装药冲击波超压实际测试需求.      

库车坳陷克拉苏冲断带传递型超压的识别、计算及其主控因素

超压可在断裂的沟通作用下发生垂向传递,目前对于断裂传递型超压的识别、计算和预测研究还比较薄弱。分析此类超压的成因,修正前人关于垂向传递型超压识别方法,以库车坳陷克拉苏冲断带盐下断裂发育的超压地层为例,通过含气声速校正和浮力校正,识别盐下断裂传递型超压,近似计算传递量,最终分析影响该区断裂传递超压量的主控因素。结果表明:克拉苏冲断带的大北和克拉苏地区的盐下地层均不同程度存在超压传递现象;超压的传递量在大北地区大北3井为24.10 MPa,在吐北2井为26.35 MPa,克拉苏地区的克拉2井平均为16.47 MPa,由断裂传递所产生的超压约占实测总过剩压力的50%;超压的传递量主要受断裂的断距、倾角及断裂穿越地层的过剩压力梯度的综合影响,是三者乘积的综合效应。