爆炸冲击波作用下坑道内的挡板消波技术研究

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本文总结了国内外爆炸方面的研究成果,拟采用钢挡板来消减坑道内的冲击波峰值超压,采用数值分析的方法对以下问题进行了较系统的研究:   1、根据坑道的结构特点建立有限元模型,对没有设置挡板的坑道模型进行了分析,并采用不同的网格尺寸对模型进行划分,得出在本文模型中,当有限元的网格尺寸小于坑道截面宽度的1/3时,便可达到所需数值计算的精度。   2、在坑道内设置挡板,挡板的高度不变,改变挡板的宽度来改变挡板的大小,对挡板的宽度参数建立不同坑道模型并进行计算分析,结果表明挡板的宽度对坑道内冲击波峰值超压的消减有很大影响。拟合出挡板/坑道的宽度比与冲击波峰值超压消减率的关系公式,可供工程实践参考。   3、对挡板的角度参数建立不同工况下的模型并进行计算分析,研究表明挡板角度对冲击波峰值超压的消减是有影响的,斜向布置的挡板要好于垂直坑道侧面布置的挡板,并且随着挡板角度的增加,冲击波峰值超压消减的越多。   4、对挡板的数量参数建立不同工况下的模型,计算出结果并相互比较,得出挡板的数量对冲击波峰值超压消减有很大影响。拟合出挡板的数量和冲击波峰值超压消减率的关系公式,可供工程实践参考。   5、对挡板的间距参数建立不同工况下的模型,然后进行计算分析,得出当挡板间距为零时,此时由于挡板对冲击波遮挡的最多,因此峰值超压也消减的最多;当距离大于2m时,削减效果基本保持不变。本文拟合出公式可供工程实践做参考。   6、对挡板的约束和刚度参数以及挡板的布置进行研究,建立不同工况下的模型进行计算分析,研究表明挡板的不同约束和刚度以及挡板离爆心的远近对冲击波峰值超压的消减不超过8%,影响不大;挡板的在坑道同一截面上的不同布置对坑道内冲击波峰值超压的消减有一定的影响。
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