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锚杆耐久性现场试验研究

岩石力学与工程学报 2006年第7期25卷 1377-1385页

作者：赵健冀文政肖玲梁仕发闫顺汪剑辉曾宪明总参工程兵科研三所

论述在17 a前埋设于河南焦作市焦东煤矿现场的一批旨在研究应力腐蚀和化学腐蚀耦合效应的缩尺试验锚杆的腐蚀环境和腐蚀状况,对开挖出的缩尺试验锚杆的点蚀、坑蚀、失重、腐蚀速率和强度损失率等进行较全面的测试和分析,指出在中等腐蚀... 详细信息

论述在17 a前埋设于河南焦作市焦东煤矿现场的一批旨在研究应力腐蚀和化学腐蚀耦合效应的缩尺试验锚杆的腐蚀环境和腐蚀状况,对开挖出的缩尺试验锚杆的点蚀、坑蚀、失重、腐蚀速率和强度损失率等进行较全面的测试和分析,指出在中等腐蚀环境下,裸露缩尺锚杆(钢筒体)的强度损失率约为14.0%,直径损失约为10.0%,截面积损失约为19.0%;其失重率极不均匀,最高者约为最低者的24.4倍;一根缩尺锚杆钢筋经过17 a,其抗拉极限荷载,比使用年限为0的相同锚杆的低18.4%～22.2%。

关键词：采矿工程锚杆耐久性使用寿命现场试验

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爆炸波致颅脑损伤力学机制与防护综述

兵工学报 2022年第2期43卷 467-480页

作者：蔡志华贺葳汪剑辉王幸张磊湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201 军事科学院国防工程研究院工程防护研究所河南洛阳471023

爆炸波致颅脑损伤是新战争模式下单兵的主要致伤形式,特别是在近年来频繁发生的恐怖袭击和爆炸安全事故中,越来越多的平民遭受着这种创伤的痛苦。迄今国内外学者已开展了爆炸波致颅脑损伤的研究,但其致伤机制、损伤阈值、防护技术和损... 详细信息

爆炸波致颅脑损伤是新战争模式下单兵的主要致伤形式,特别是在近年来频繁发生的恐怖袭击和爆炸安全事故中,越来越多的平民遭受着这种创伤的痛苦。迄今国内外学者已开展了爆炸波致颅脑损伤的研究,但其致伤机制、损伤阈值、防护技术和损伤评估技术等尚未完全阐明。在广泛调研国内外最新研究动态的基础上,结合团队多年来在武器毁伤与防护领域的研究工作,对爆炸波的产生、造成的颅脑损伤类型及其病理特征、研究方法、致伤机制、损伤阈值和防护方法等6个方面进行了综述,重点分析了研究现状和热点、存在的主要问题和未来研究方向。

关键词：爆炸波颅脑损伤力学机制防护

用于混凝土表面放射性沾染清除的剥离型膜材料研究

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材料导报 2018年第20期32卷 3673-3676页

作者：王静李坚汪剑辉郑力李浪涛军事科学院国防工程研究院洛阳471023 特种防护材料河南省重点实验室洛阳471023 部队三亚572016392351

制备了一种适用于混凝土表面放射性沾染清除的剥离型膜材料,单次去污率高达91.98%以上。采用常见成膜乳液中的水性纯丙乳液、水性醋丙乳液和水性橡胶乳液进行基础配方实验,得出三种乳液的最佳复配质量比为5∶3∶2,此时复配乳液对放射性... 详细信息

制备了一种适用于混凝土表面放射性沾染清除的剥离型膜材料,单次去污率高达91.98%以上。采用常见成膜乳液中的水性纯丙乳液、水性醋丙乳液和水性橡胶乳液进行基础配方实验,得出三种乳液的最佳复配质量比为5∶3∶2,此时复配乳液对放射性铀尘的去污率为81.68%。在此配方的基础上,研究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和络合剂EDTA-2Na的掺杂量对材料去污性能的影响规律。结果表明:表面活性剂SDBS能通过降低表面张力、增溶等作用提高材料的去污率,当SDBS的质量分数控制在5%时去污率最高达到87.25%,相比于基础配方单次去污率的增幅为6.8%;适量的EDTA-2Na能通过与核素形成金属螯合物来增加去污率,EDTA-2Na的质量分数控制在0.5%～1.0%时材料的去污率最优,达到91.98%～92.23%。

关键词：剥离型膜材料放射性沾染去污率水性乳液

POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板抗爆性能

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兵工学报 2023年第5期44卷 1374-1383页

作者：杨光瑞汪维杨建超汪剑辉王幸宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211 军事科学院国防工程研究院河南洛阳471023

为研究聚异氰氨酸酯噁唑烷聚合物高分子材料(POZD)涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的抗爆性能,对波纹钢加固钢筋混凝土板和POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板展开接触爆炸试验,并对其破坏特征进行对比分析。采用LS-DYNA软件进行有限元模拟,研... 详细信息

为研究聚异氰氨酸酯噁唑烷聚合物高分子材料(POZD)涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的抗爆性能,对波纹钢加固钢筋混凝土板和POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板展开接触爆炸试验,并对其破坏特征进行对比分析。采用LS-DYNA软件进行有限元模拟,研究POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的破坏模式和破坏特征,分析装药量局部毁伤效应的影响,并从应力波传播的角度揭示POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的破坏机理。试验和数值结果表明:在接触爆炸作用下,POZD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板呈现4种破坏模式(结构迎爆面开坑;结构迎爆面开坑,背爆面混凝土层裂和POZD涂覆波纹钢鼓包变形;混凝土板贯穿破坏,POZD涂覆波纹钢严重鼓包变形;整个结构被贯穿破坏穿破坏);在波纹钢加固钢筋混凝土板背爆面涂覆POZD涂层能有效加强结构的抗爆性能。研究成果可为实际工程应用和防护工程提供参考依据。

关键词：接触爆炸 POZD涂覆波纹钢抗爆性能破坏模式

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POZD涂层方形钢筋混凝土板抗接触爆炸试验研究

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爆炸与冲击 2020年第12期40卷 11-20页

作者：汪维杨建超汪剑辉高伟亮王幸宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211 军事科学院国防工程研究院河南洛阳471023

为研究聚异氰氨酸酯噁唑烷聚合物高分子材料(polyisocyanate oxazodone,POZD)涂层方形钢筋混凝土板在接触爆炸作用下的破坏模式和抗爆性能,对POZD涂层方形钢筋混凝土板进行接触爆炸条件下试验研究。试验中采用建筑结构中楼面设计常用的... 详细信息

为研究聚异氰氨酸酯噁唑烷聚合物高分子材料(polyisocyanate oxazodone,POZD)涂层方形钢筋混凝土板在接触爆炸作用下的破坏模式和抗爆性能,对POZD涂层方形钢筋混凝土板进行接触爆炸条件下试验研究。试验中采用建筑结构中楼面设计常用的钢筋混凝土板为研究对象,通过11次独立的爆炸试验,分析了不同POZD涂层厚度对抗爆性能的影响,观测了钢筋混凝土板在不同装药量和不同POZD涂层厚度条件下的破坏模式和破坏特征,研究结果表明:涂层POZD钢筋混凝土板的主要破坏模式为钢筋混凝土板正面爆炸成坑,背面POZD涂层的圆锥状鼓起。POZD涂层鼓起主要是在爆炸冲击波作用下POZD涂层从基体板脱离并出现较大塑性变形所致。当冲击波荷载强度超过POZD材料的极限抗拉强度时,在涂层锥尖处形成较小的圆孔装剪切破坏,涂层的其他区域保持完好,从而让钢筋混凝土板不会产生较大范围的震塌破坏。在强冲击波荷载作用下利用POZD涂层仍然能够保持大变形、高塑性特性,可以通过自身的大变形很好地延长爆炸荷载的作用时间和耗散时间,吸收较大冲击波能量,从而约束混凝土震塌碎片,提高钢混混凝土板的抗爆性能。随着POZD涂层厚度增加,板的抗接触爆炸作用下的抗爆能力越强,临界震塌破坏装药量越多。研究结果可为工程应用及毁伤评估提供参考。

关键词：爆炸荷载钢筋混凝土板 POZD涂层破坏模式

水下爆炸离心机试验中爆炸荷载的缩比关系研究

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土木工程学报 2021年第10期54卷 20-29页

作者：马上陈叶青王振清汪剑辉胡晶哈尔滨工程大学中国人民解放军军事科学院国防工程研究院中国水利水电科学研究院

水下爆炸原型试验受到场地环境等多种因素的制约,离心机缩比试验为研究结构在水下爆炸作用下的破坏提供了新的思路。离心机缩比模型试验通过放大一定倍数的加速度对模型进行缩比,同时模型在几何布局上缩小相应的比例达到与原型试验的几... 详细信息

水下爆炸原型试验受到场地环境等多种因素的制约,离心机缩比试验为研究结构在水下爆炸作用下的破坏提供了新的思路。离心机缩比模型试验通过放大一定倍数的加速度对模型进行缩比,同时模型在几何布局上缩小相应的比例达到与原型试验的几何相似。文章首先建立80kgTNT装药水下爆炸数值模型,并将计算结果与原型试验进行对比,确定合理的比例爆距观测点,验证模型可靠性,继而采用相同的材料参数与建模方式建立1gRDX装药(等效1.62gTNT装药)在不同离心加速度条件下的水下爆炸缩比试验数值模型,并将计算结果与离心机试验结果进行对比,讨论相似率在水下爆炸离心机缩比试验中的应用,研究不同的物理量在离心机试验中的缩比关系以及附加离心加速度对缩比试验中水下爆炸动态荷载的影响。

关键词：水下爆炸原型试验缩比试验相似率

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POZD涂层钢筋混凝土板抗震塌性能

兵工学报 2021年第1期42卷 133-140页

作者：杨建超汪剑辉陈力孔德锋赵洪祥军事科学院国防工程研究院河南洛阳471023 青岛国工高新材料有限公司山东青岛266000

为研究POZD涂层钢筋混凝土板在接触爆炸作用下的抗震塌性能,对3种试验模型开展不同梯恩梯(TNT)当量的接触爆炸试验。通过对试验模型的毁伤状态观察及数据统计,研究分析了POZD涂层的破坏模式和抗震塌机理。结果表明:POZD涂层钢筋混凝土... 详细信息

为研究POZD涂层钢筋混凝土板在接触爆炸作用下的抗震塌性能,对3种试验模型开展不同梯恩梯(TNT)当量的接触爆炸试验。通过对试验模型的毁伤状态观察及数据统计,研究分析了POZD涂层的破坏模式和抗震塌机理。结果表明:POZD涂层钢筋混凝土板具备较为优越的抗震塌性能,随着涂层厚度的增加,抗震塌能力逐渐增强,且震塌系数呈线性减小趋势;钢筋混凝土板喷涂8 mm厚POZD涂层后,抗震塌能力远优于内衬3 mm厚Q235b钢板;在集团装药接触爆炸(球面波)作用下,POZD涂层的毁伤模式为圆锥状鼓起,该鼓起为混凝土碎块和冲击波的复合冲击作用下出现较大塑性变形所致;当冲击荷载超过POZD材料的极限抗拉强度时,除在锥尖处出现较小的圆孔状剪切破坏外,涂层仍能保持整体完好并持续有效约束混凝土碎片,不致产生大面积震塌破坏;在高应变率、强动载作用下,POZD涂层仍然能够保持大变形、高塑性特性,通过自身大变形吸收冲击波能量,约束混凝土碎片,起到较好的抗震塌效果。

关键词：钢筋混凝土板 POZD涂层材料抗震塌爆炸荷载毁伤模式

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接触爆炸荷载对钢筋混凝土梁的局部毁伤效应

爆炸与冲击 2020年第12期40卷 34-42页

作者：王辉明刘飞晏麓晖汪剑辉尚伟吕林梅国防科技大学空天科学学院湖南长沙410072 军事科学院国防工程研究院河南洛阳471023 国防科技大学军事基础教育学院湖南长沙410073 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为得到接触爆炸下钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的局部破坏模式和毁伤效应,对同一尺寸的RC梁进行了不同装药量的接触爆炸试验研究。试验中采用框架结构中典型工程尺度RC原型梁为研究对象,通过4次爆炸试验,观测了RC梁在不同装药... 详细信息

为得到接触爆炸下钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的局部破坏模式和毁伤效应,对同一尺寸的RC梁进行了不同装药量的接触爆炸试验研究。试验中采用框架结构中典型工程尺度RC原型梁为研究对象,通过4次爆炸试验,观测了RC梁在不同装药量下的局部破坏模式和破坏特征,分析了装药量对局部毁伤效应的影响。研究结果表明:接触爆炸荷载作用下,RC梁将发生正面成坑、侧面崩落、背面震塌和截面冲切等局部破坏模式,爆坑深度、震塌厚度、表面毁伤面积以及受压区纵筋变形均与装药量立方根近似呈线性增加关系。在试验数据基础上,将RC梁局部毁伤程度划分为轻度毁伤、中度毁伤、重度毁伤和严重毁伤4个等级,采用比例装药量判据进行评估。研究成果可为抗爆结构设计和结构毁伤评估提供理论依据。

关键词：接触爆炸钢筋混凝土梁局部毁伤破坏模式

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骨组织准静态和动态压缩试验与本构模型研究

实验力学 2021年第3期36卷 389-396页

作者：蔡志华周培月汪剑辉张磊湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201 军事科学院国防工程研究院工程防护研究所河南洛阳471023

为了研究骨组织在不同应变率下的力学性能并建立本构模型,使用万能试验机与分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)对牛股骨开展了准静态和动态压缩试验,获得了不同应变率下的应力-应变曲线,并采用损伤型ZWT非线性黏弹... 详细信息

为了研究骨组织在不同应变率下的力学性能并建立本构模型,使用万能试验机与分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)对牛股骨开展了准静态和动态压缩试验,获得了不同应变率下的应力-应变曲线,并采用损伤型ZWT非线性黏弹性本构模型对试验数据进行拟合,从而确定骨组织本构模型参数。试验结果表明,牛股骨应力-应变曲线呈非线性特征和应变率效应,动态加载的弹性模量、极限强度远大于准静态加载,破坏应变随应变率增加而有所下降,呈现冲击脆化特征。对骨的损伤型ZWT本构模型进行参数拟合,发现该模型拟合曲线与试验曲线相比较具有较好的一致性,反求获得的相关材料参数与本构模型可用于高速冲击有限元仿真中的硬骨材料与带损伤的骨折模型。

关键词：牛股骨力学性能 SHPB 本构模型