水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律

作     者：刘江超 高文学 张声辉 李小帅 LIU Jiangchao;GAO Wenxue;ZHANG Shenghui;LI Xiaoshuai

作者机构：北京工业大学城市建设学部北京100124 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2021年第42卷第12期

页      面：2646-2654页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51778025) 

主　　题：水间隔装药 孔壁爆炸应力 Starfield迭加法 数值模拟 

摘      要：在隧道掘进过程中采用水封爆破时,水介质长度对爆破效果具有重要影响。为得到水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律,采用Starfield迭加法将应力波的衰减和迭加考虑在内,推导孔壁受到的应力变化情况,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对计算结果进行模拟验证。结果表明:在炸药和水介质交界处孔壁受到的应力最大,随着到交界处距离的增加,爆炸应力以指数函数的形式衰减;采用等效间隔起爆方式对不同药量的爆炸过程进行模拟,水间隔段孔壁爆炸应力模拟值和理论值衰减规律一致,二者在相同位置的应力误差保持在10%左右,同时水间隔段孔壁指定点受到的总应力随着药量的增加而增大;采用Starfield迭加法获取水间隔段孔壁爆炸应力的计算公式是合理的,能够为水封爆破的应用提供参考。