炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响

作     者：程雨航 刘锋 代伟 朱正德 毕如洁 潘长鑫 

作者机构：安徽理工大学化工与爆破学院 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2025年

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(煤炭联合基金)资助(批准号:51134012) 

主　　题：炮孔壁缺陷 切槽爆破 动态焦散线 应力波 裂纹扩展 

摘      要：实验利用PMMA材料在切槽炮孔壁上预制缺陷裂纹，以TATP炸药为装药，采用动态焦散线结合数值模拟的方法，探究炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响。研究结果表明，在平行缺陷处的应力波反射会导致切槽裂纹起裂方向发生向下偏移，在垂直缺陷处应力波的折射不影响裂纹起裂方向；孔壁缺陷的存在会抑制应力波及爆生气体对切槽处裂纹的作用，使其裂纹长度、扩展速度及强度因子数值均减小；且抑制作用与缺陷到炮孔中心的距离有关，随其远离炮孔中心，平行缺陷对两侧切槽裂纹抑制作用逐渐减弱，垂直缺陷对远侧切槽裂纹抑制作用逐渐减弱，对近侧切槽裂纹抑制作用逐渐增强；垂直缺陷左右切槽裂纹受边界反射应力波作用相较于平行缺陷更加显著，左侧裂纹由于前期受缺陷处反射应力波作用，并不呈现明显规律，但右侧裂纹随垂直缺陷远离炮孔中心，受边界反射应力波作用显著降低。