爆破地震波作用下浅埋隧道复合衬砌结构动力响应研究

来源 :2018第十二届全国爆炸力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong598
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  将爆破地震波进行合理近似简化,半空间表面假定为大半径的圆弧面,采用Fourier-Bessel级数展开法,推导出了平面P波作用下半空间内弹性介质中圆形隧道围岩和复合衬砌结构的动应力集中系数和质点振动速度的解析解。结合具体算例,分析了围岩和衬砌不同位置上爆破地震波频率、入射角度、隧道围岩衬砌几何参数和物理力学指标等对动应力集中系数(DSCF)和质点振动速度分布规律的影响,并结合衬砌中应力解和位移解以及混凝土衬砌的抗拉强度,初步探讨了不同工况下混凝土衬砌的临界破坏振速。结果 表明:隧道围岩中,应力集中主要表现在切向应力上,迎爆侧的切向振速大于背爆侧的切向振速。切向和径向振速的最大值并不出现在切向和径向应力最大的位置处。隧道中不同位置和不同方向应力的动应力集中系数,受爆破地震波入射频率的影响各不相同,低频入射波引起的动应力集中较大。受地表自由面的影响,隧道结构中的动应力集中系数和振动速度对入射角较为敏感。隧道结构的切向动应力集中系数受地层和衬砌结构的弹性模量、衬砌的厚度影响较大,增大衬砌的厚度可以改善围岩的受力状态,且增加二次支护衬砌厚度的效果要优于增加初期支护层厚度。入射波的频率越低,允许峰值振速也越低。
其他文献
对韧性金属薄板的侵彻贯穿一直是穿甲力学研究的重点,弹体头部形状显著影响靶板的变形破坏模式:尖头弹体撞击靶板时通常为塑性扩孔或花瓣型破坏;钝头弹体通常造成靶板的剪切冲塞破坏,甚至会出现绝热剪切现象。目前对锥形头部弹体垂直侵彻贯穿薄板的理论模型较多,而对卵形头部弹体斜穿甲理论的研究较少。
波阻抗梯度防护屏在Whipple结构中表现出优异的防护性能.本文的目的是研究除了具有高阻抗的迎撞击面能够在弹丸中产生更高的冲击压力和温升之外,影响波阻抗梯度材料防护性能的主要因素.采用二级轻气炮在5.0 km/s针对Al/Mg阻抗梯度材料加强型和铝合金Whipple结构进行超高速撞击对比试验,结果表明:Al/Mg结构与同等面密度的传统铝合金结构相比,防护性能大幅提升.本文通过试验研究了超高速撞击碎
高速侵彻弹体的瞬态结构响应问题是侵彻毁伤技术领域的热点与难点问题。利用反弹道实验技术和DIC测试方法,在φ 152mm轻气炮加载平台上建立了结构弹体非正侵彻2024-O铝靶的反弹道实验系统,获得了弹体在反弹道非正侵彻过程中的实时响应特性,对比了倾角、攻角及倾角攻角联合侵彻作用下弹体响应特征,得到了不同侵彻条件下弹体结构的定量响应特性,为弹体结构优化设计提供参考。
为了研究常温下与高温下镍基高温合金靶板破坏模式的不同,本文建立了一套可以实现高温靶板冲击的实验装置。实验表明,该套系统能够一定程度上保证靶板的加热均匀性,当达到预定温度为500℃时,能够将靶板整体温度控制在±4%以内;若靶板与加热炉脱离和弹体发射时间控制在5s以内,靶板整体的温度下降10%左右,这说明利用该系统得到的靶板高温下弹丸冲击的结果较为准确。靶板临界速度下常温的破坏模式只有花瓣破坏形式,5
多孔木材肉眼可见单向排列纤维束,平行纤维方向承载能力高于垂直纤维方向,其典型宽平台应力使其常用于缓冲材料,降低被保护结构冲击载荷。薄钢板填塞木材的箱体结构是常见保护结构形式,通过箱体整体变形防御跌落、爆炸等大面积分布的冲击载荷对被保护结构伤害。然而,针对侵彻类具有典型局部破坏特征的冲击防御,需研究薄钢板与木材组合结构的抗侵彻性能。本文通过钢板-木材组合靶抗子弹侵彻试验,研究其抗侵彻性能与机理。
基于脉冲大电流技术开展了用于冲击动力学、动高压物理等学科领域研究的金属箔电爆炸驱动高速飞片装置、电磁驱动斜波加载装置及其相关实验技术研究。研制和建立了储能14~200 kJ的高性能金属箔电爆炸驱动高速飞片装置——电炮。该系列装置可将直径数毫米、厚度数十至数百微米的聚酯飞片或聚酯/金属箔复合飞片发射至数百米每秒速度达到15 km/s,飞片在一定直径范围内能保持较好的平面度,是一种可产生105~107
会议
会议
会议
为探讨舰船舷侧防雷舱结构中的液舱设计,采用有限元方法对单层液舱和双层液舱的防雷舱结构进行水下接触爆炸数值仿真计算。从结构破坏形貌、载荷特性、吸能特性三个方面对比了单、双层液舱防雷舱结构的差异,探讨了两种防雷舱结构的防护机理。结果 表明:双层液舱的防雷舱结构比单层液舱的防雷舱结构的防护能力更好。这为舰船水下舷侧防护结构的工程设计提供了参考。