【摘 要】
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孔壁压力峰值是进行爆破参数优化和非流-固耦合爆炸冲击动力响应分析的重要参数.基于弹性波动理论,理论分析了水中爆炸冲击波与炮孔壁的相互作用,初步确定了水耦合爆破孔壁压力峰值的简化计算模型,采用流-固耦合动力有限元数值分析方法,研究了多种常用水耦合轮廓爆破装药工况下的孔壁压力峰值,并与理论计算结果进行了对比分析,确定了反映水中冲击波在约束场中的传播规律及其与圆柱面炮孔壁相互作用时存在的透反射叠加作用等对孔壁压力峰值影响的修正系数.结果 表明:炸药特性、不耦合系数、孔壁岩石介质条件均会对孔壁压力峰值产生显著影响
【机 构】
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武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072;武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室,湖北武汉430072
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孔壁压力峰值是进行爆破参数优化和非流-固耦合爆炸冲击动力响应分析的重要参数.基于弹性波动理论,理论分析了水中爆炸冲击波与炮孔壁的相互作用,初步确定了水耦合爆破孔壁压力峰值的简化计算模型,采用流-固耦合动力有限元数值分析方法,研究了多种常用水耦合轮廓爆破装药工况下的孔壁压力峰值,并与理论计算结果进行了对比分析,确定了反映水中冲击波在约束场中的传播规律及其与圆柱面炮孔壁相互作用时存在的透反射叠加作用等对孔壁压力峰值影响的修正系数.结果 表明:炸药特性、不耦合系数、孔壁岩石介质条件均会对孔壁压力峰值产生显著影响,通过统计分析不同炸药类型、不同岩石波阻抗条件下修正系数与不耦合系数的关系,发现修正系数随不耦合系数的增大近似呈线性增长,基于理论计算模型与修正系数的确定方法,提出了一种水耦合轮廓爆破孔壁压力峰值的简化计算方法,能较全面地反映炸药性能、装药工况及孔壁岩石介质条件对孔壁压力峰值的综合影响.
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