爆生氣體致裂作用試驗研究.pdf

1、近年來，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面國內(nèi)外投入大量資源，建設(shè)過程中，爆破工程是一種常見的技術(shù)手段。為保證爆破工程的安全性和精確性，在爆炸、爆燃過程中，特別是在應(yīng)力波衰減而爆生氣體作為主要驅(qū)動因素的片區(qū)，爆生氣體致裂作用不容忽視。對此，探索爆生氣體的各個因素驅(qū)動裂縫擴展的影響情況，研究爆生氣體致裂作用具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　本文針對爆破、爆燃過程屮產(chǎn)生的爆生氣體，對爆生氣體驅(qū)動裂縫擴展過程中，瞬態(tài)壓力峰值、預(yù)裂縫、加載速度下裂縫的破壞

2、形態(tài)以及延展情況開展了系統(tǒng)的室內(nèi)模型試驗研究。并綜合分析計算試驗過程中的現(xiàn)象和問題，最后綜合分析爆生氣體驅(qū)動裂縫擴展的情況，并提出適用于工程實際的建議。
　　本文研究成果主要包括以下內(nèi)容：
　?。?）完成爆生氣體發(fā)生裝置的設(shè)計與制作；在前人學(xué)者研究的試件模型基礎(chǔ)上，調(diào)整了模型形狀和尺寸；制定了一套較為完整的試驗方案。在爆生氣體致裂作用試驗研究的新方向走出了一小步，彌補了部分爆生氣體室內(nèi)試驗的空白。
　?。?）0.2MP

3、a梯度緩慢加載，準(zhǔn)靜態(tài)加載試驗結(jié)果表明：預(yù)裂縫對模型試件的完整性影響不明顯，可能是因為預(yù)埋預(yù)裂縫的聚酯膜與試件實體貼合密實，避免了預(yù)裂縫處應(yīng)力集中的現(xiàn)象；本試驗所用試件準(zhǔn)靜態(tài)壓力破壞峰值在1.4～1.6MPa之間。而準(zhǔn)靜態(tài)有限元計算結(jié)果表明：預(yù)裂縫對模型試件完整性影響顯著。
　?。?）壓力峰值、加速管道長度、預(yù)裂縫三個因素影響下，交互實驗瞬態(tài)加載。瞬態(tài)加載試驗結(jié)果表明：瞬態(tài)壓力峰值越大，試件破壞程度越大；預(yù)裂縫對試件破壞程度影響顯

4、著；加載速度越快試件破壞程度越大。瞬態(tài)有限元計算結(jié)果和瞬態(tài)加載試驗結(jié)果與預(yù)測試驗結(jié)果一致。在瞬態(tài)試驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)三個現(xiàn)象：1）瞬態(tài)試驗加載峰值小于準(zhǔn)靜態(tài)試驗加載峰值；2）試驗結(jié)果中裂縫形態(tài)和走向存在一定的共性；3）一定條件下，存在一定閾值，利于主裂縫擴展。
　?。?）瞬態(tài)加載試驗峰值0.4MPa，能讓試件漏氣破壞，低于準(zhǔn)靜態(tài)加載破壞壓力峰值的現(xiàn)象，分別從射流力學(xué)、瞬變流理論和壓縮瞬變理論三個角度去分析計算，結(jié)果表明：瞬態(tài)沖擊過程相對