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兵器装备工程学报 2024年第9期45卷 1-8页

作者：张薇崔浩高振国郭锐南京理工大学机械工程学院中国人民解放军93145部队

为了获得破片以不同入射角撞击不同曲率半径裸药柱的冲击起爆判据，以Held提出的判据为基础，考虑破片入射角和裸药柱曲率半径2个因素，采用Autodyn软件对球形破片撞击裸药柱的过程展开了数值仿真计算，得到了30种工况下炸药装药的临界... 详细信息

为了获得破片以不同入射角撞击不同曲率半径裸药柱的冲击起爆判据，以Held提出的判据为基础，考虑破片入射角和裸药柱曲率半径2个因素，采用Autodyn软件对球形破片撞击裸药柱的过程展开了数值仿真计算，得到了30种工况下炸药装药的临界起爆速度，获得了破片入射角、裸药柱曲率半径对炸药临界起爆速度的影响规律，通过Matlab软件拟合得到修正项，建立了关于破片入射角和裸药柱曲率半径的炸药临界起爆速度修正判据。结果显示建立的修正判据和数值仿真结果吻合较好，表明该修正判据可以较好地预测裸药柱的冲击起爆条件。

关键词：冲击起爆临界起爆速度判据修正裸药柱入射角曲率半径

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基于损伤的圆形洞室岩爆分析及工程应用

基于损伤的圆形洞室岩爆分析及工程应用

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作者：何华东西南交通大学

学位级别：硕士

我国西部山区,山高坡陡、沟壑纵横,道路建设不可避免的要采用深埋特长隧道形式穿越高山峡谷地区。尤其是川藏铁路廊道区域,由于隧道埋深大,地应力级别高,岩爆潜在风险突出,给隧道选线、设计、施工带来诸多问题。近年来,对于岩爆的产生... 详细信息

我国西部山区,山高坡陡、沟壑纵横,道路建设不可避免的要采用深埋特长隧道形式穿越高山峡谷地区。尤其是川藏铁路廊道区域,由于隧道埋深大,地应力级别高,岩爆潜在风险突出,给隧道选线、设计、施工带来诸多问题。近年来,对于岩爆的产生条件以及岩爆灾害的预测标准说法不一。因此,迫切需要对地应力及其岩爆灾害预测进行深入研究,以便为铁路选线和方案设计等提供科学依据。1、本文基于损伤的圆形洞室岩爆发生的解析解,以西南地区某隧道为应用对象,通过收集锦屏二级水电站引水隧道、二郎山公路隧道的岩爆案例资料,以修改后的谷-陶判据中应力强度比的阈值为岩爆分级标准,引入与岩石应力应变曲线峰前、峰后力学特性相关的修正系数a、a、a,研究了侧压力系数k与修正系数a、a、a之间的内在联系,最后综合侧压力系数和修正系数对基于损伤的圆形洞室的岩爆解析解进行了修正。2、修正后的基于损伤的圆形洞室岩爆解析解与应力强度比具有相同的物理意义,且考虑了隧址区地应力对岩爆的影响。在此基础上,以大相岭隧道岩爆为例进行了验证和校核,研究发现修正后的结果与大相岭隧道的实际发生岩爆区段、等级基本符合初步证明了其有效性。3、依据隧道前期勘察资料,结合水压致裂法得到隧址区的实测地应力值,利用有限元COMSOL Multiphysics数值分析软件,反演分析了西南地区某隧道的三维地应力场,得到了隧址区的地应力变化的趋势,同时也揭露了研究区域具有强烈构造活动这一典型特征,为后续岩爆预测提供了数据支持。4、利用修正后的基于损伤的圆形洞室的岩爆判据,结合岩石的脆性、完整性、力学特性、储能性条件,对西南地区某隧道的部分区段进行岩爆灾害等级预测。同时考虑了岩性差异、埋深、应力等各方面因素的影响,并分段对该隧道进行了岩爆分析预测。

关键词：损伤高地应力数值模拟判据修正岩爆预测

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