水中爆破破冰参数的优化试验

以内蒙古包头市黄河磴口段开河前冰盖为试验对象,采用2#岩石乳化炸药,集中药包型式,炸药量分别为8、10、12kg三种,在冰盖下部不同入水深度处进行水中爆破破冰.通过对试验点冰厚、药包入水深度和破冰效果的量测,得到了集中药包在相同药量下,药包入水深度与爆破破冰体积的关系.研究了相同重量的集中药包在不同入水深度条件下的破冰效果,得出了在炸药重量、药包入水深度等优化参数组合条件下,爆炸能量才能得到充分利用,爆破破冰效果达到最佳的结论.     

黄河爆破破冰的水中冲击波特性试验研究

以黄河包头磴口段开河期冰盖为试验对象,开展了多种新型破冰弹的爆破破冰综合试验。重点介绍了2#岩石乳化炸药单药包在不同入水深度处爆破和多药包群爆破冰试验,实测了水中爆破冲击波压力,分析计算了单药包爆破水击波压力幅值与入水深度的相关性、多药包群爆水击波压力变化特征及冲击波冲量等,归纳总结了冰盖覆盖下单药包和多药包爆破水中冲击波压力经验计算公式以及水中冲击波波速值。研究成果为冰盖覆盖下爆破水击波特性增添了新的内容,同时为新型防凌破冰装备的研制应用及安全控制提供了理论依据。     

水下爆破破冰爆炸冲击波传播规律数值分析

利用动力分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟研究水下爆破破冰过程中爆炸冲击波压力的作用特征和传播规律,对比分析在冰体覆盖的相对封闭条件和常规水下爆炸时水中压力变化的差异性。研究表明:爆炸冲击波产生的水压力以炸药为中心向四周传播,对冰面破碎起主要作用,被扰动冰体主要发生振动折裂。炸药周围近区压力初始峰值大体上相同,爆源远区相差较大,冰盖的存在减弱了爆破能量的耗散。对于相同集中药包,入水深度直接影响爆破破冰效果。和常规水下爆炸相比,在冰体覆盖的相对封闭条件下水中峰值压力较小,衰减速度较慢。     

集中药包爆破破冰的试验研究

黄河凌汛灾害危害面积广,为解决凌汛灾害需进行防凌破冰。分析了2013年~2014年在黄河包头地区开河期进行的爆破破冰试验有关数据,总结了药量、破冰体积、药包最佳入水深度、破冰孔距、排距等技术参数之间的关系及有关计算公式,得到药包在最佳入水深度处爆破破冰体积与药量的关系及最佳入水深度;得到破冰工程计算式,通过调节经验系数、药包埋深等,可取得最佳爆破破冰效果,为解决爆破破冰及防凌破冰装备的研制提供参考。     

集中药包爆破破冰的试验研究

黄河凌汛灾害危害面积广,为解决凌汛灾害需进行防凌破冰。分析了2013年²014年在黄河包头地区开河期进行的爆破破冰试验有关数据,总结了药量、破冰体积、药包最佳入水深度、破冰孔距、排距等技术参数之间的关系及有关计算公式,得到药包在最佳入水深度处爆破破冰体积与药量的关系及最佳入水深度;得到破冰工程计算式,通过调节经验系数、药包埋深等,可取得最佳爆破破冰效果,为解决爆破破冰及防凌破冰装备的研制提供参考。     

装药位置对爆破破冰效果影响的数值分析

采用数值模拟的方法研究了炸药装药位置对水下冰凌爆破效果的影响。以黄河防凌破冰试验为基础,采用有限元软件LS-DYNA模拟了炸药在水下不同深度处的爆破破冰效果。模拟结果表明在深度大于4.5 m的水中,药包位于冰下约1.5 m处破冰效果较好;当水深较小时药包的最佳深度相应增加。通过对水压力变化分析,揭示装药深度和水深对爆破效果影响的物理机制。研究结果为防凌破冰设备的研制提供了理论依据。     

高能破冰弹水下破冰过程数值模拟

以黄河凌汛期采用爆破法破冰防凌为背景,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了高能破冰弹水下破冰动态响应模型,对高能破冰弹在侵彻冰盖瞬间弹体各部位的应力分布、弹体引信延期时间以及弹体在水下爆炸破碎冰盖过程等主要破冰参数进行了数值模拟,并在黄河破冰防凌现场进行了相同当量药包的模拟破冰试验。模拟试验显示药包放置在水下4.5 m左右对冰盖破碎范围最大。研究结果可为高能破冰弹弹体的优化设计与利用迫击炮发射高能破冰弹进行黄河爆破法破冰排凌作业提供理论支持。     

水压爆破拆除除尘器基座

利用水压爆破技术对钢筋混凝土除尘器基础进行爆破拆除。论述了水压爆破药量的计算、药包布置、药包入水深度与安放、炸药的防水处理、爆破网路及起爆方式、安全防护等技术措施。经过精心施工,取得了预期的爆破效果。     

水压爆破拆除除尘器基座

利用水压爆破技术对钢筋混凝土除尘器基础进行爆破拆除。论述了水压爆破药量的计算、药包布置、药包入水深度与安放、炸药的防水处理、爆破网路及起爆方式、安全防护等技术措施。经过精心施工,取得了预期的爆破效果。     

污水处理池水压爆破拆除

根据钢筋混凝土水池的结构特点和周围环境,采用水压爆破进行拆除。本文介绍了药量计算、药包布置、药包入水深度与安放、炸药的防水处理、爆破网路及安全防护等技术措施。经过精心设计与施工,取得了预期的爆破效果。     

海底爆炸圆柱体的冲击响应测量分析

为探讨在不同水深、海底底质、药量条件下的海底爆炸载荷所引起的冲击响应的变化规律,设计了2kg和6kg TNT球形装药在不同深度海域和不同海底底质条件下的海底爆炸试验,测量了不同距离和方位上圆柱体受到的冲击响应,包括压力时程曲线和三轴加速度时程曲线。结果表明:加速度曲线与压力曲线在时间上有一致的对应关系;时程曲线上滞后流出现时间随药量增大而延后;试验条件下,圆柱体加速度响应垂向最大,横向次之,纵向最小;圆柱体冲击响应主要来自于冲击波。     

Flexural gravity wave scattering by a nearly vertical porous wall

Two-dimensional linear flexural gravity wave scattering by a nearly vertical porous wall is analyzed through a simplified perturbational analysis. A continuous semi-infinite ice sheet of uniform thickness is assumed to be floating over water of infinite depth. The ice sheet, with inclusion or exclusion of compressive stress, has either a free edge or a clamped edge at the porous wall. The first-order correction to the reflected flexural gravity wave amplitude is obtained by two different methods. The first method involves an application of Green’s theorem, and the second method involves a first kind integral equation. The integral equation method proves to be robust as it provides a complete solution in all cases of the problem, whereas the first method fails to produce the same when the ice sheet with a free edge is under compressive stress. The strain in the ice sheet and shear force along the ice sheet are computed and explained graphically for suitable parameters and a particular wall shape function.     

Flexural gravity wave over a floating ice sheet near a vertical wall

The behavior of flexural gravity waves propagating over a semi-infinite floating ice sheet is studied under the assumptions of small amplitude linear wave theory. The vertical wall is assumed to be either fixed or harmonically oscillating with constant horizontal displacement, in which case the problem is analogous with a harmonically oscillating plane vertical wavemaker. The potential flow approach is adhered to and the higher-order mode–coupling relations are applied to determine the unknown coefficients present in the Fourier expansion formula of the potential functions. The ice sheet is modeled as a thin semi-infinite elastic beam. Three different edge conditions are applied at the finite edge of the floating ice sheet. The effects of different edge conditions, the thickness of the ice sheet and the water depth on the surface strain, the shear force along the ice sheet, the horizontal force on the vertical wall, and the flexural gravity wave profile are analyzed in detail.     

黄河防凌爆炸破冰效果

根据黄河防凌破冰研究需要,利用数值仿真与试验验证的方法,研究了相同质量炸药在不同冰层位置条件下的爆炸破冰效果,结果表明:相对于冰下爆炸,炸药在冰面上爆炸时,对冰面破坏范围明显要小;同为冰下爆炸时,破冰范围先随着爆炸深度增加而增加,而后又随爆炸深度增加呈减小趋势,即存在一个最佳爆炸位置。     

集中药包和分集药包爆破效果的试验研究

在现场进行了集中药包与分集药包硐室爆破的大量模拟试验。文中对两种药包产生的爆破漏斗和抛掷堆积效果进行了分析 ,并就两种药包产生的爆破漏斗的上、下破裂线和深度以及最远抛距等参数的试验值与计算值进行了对比。同时 ,对分集药包最佳间距进行了研究。试验得出的结论是 :在定向爆破筑坝中 ,可以采用分集药包改善抛掷堆积效果 ;在按经验公式计算的药量不变的前提下 ,存在一个有利于抛掷堆积的分集药包“最佳间距”。     

69.8m高冷却塔定向爆破拆除

介绍了一座双曲线钢筋混凝土筒式结构冷却塔的定向爆破拆除。阐述了冷却塔结构特点、爆破难点、总体拆除方案、设计参数的选择及飞石防护措施等。爆破取得预期效果,可为同类工程提供参考。     

Interaction of hydro-elastic waves with a vertical wall

The linear two-dimensional problem of hydroelastic waves reflected by a vertical wall is analysed. The fluid is of finite depth and is covered by an ice sheet. The fluid is assumed incompressible and inviscid. The ice sheet is assumed thin compared with both the water depth and wavelength of the incident wave. The deflection of the ice sheet is described by linear elastic plate theory, and the fluid flow by using the potential-flow model. The ice sheet extends infinitely and is clamped to the vertical-walled structure. The incident hydroelastic wave is regular. An analytic solution is found by integral-transform methods. The ice deflection, the vertical and horizontal forces acting on the wall and the bending stresses in the ice caused by the incident wave are determined. The forces on the wall are analysed in detail, and relevant physical parameters are varied for comparison. The phase shift between the incident and reflected wave amplitudes is found as part of the complete solution. It is shown that the ice clamping condition leads to a specific effect on the ice deflection.     

航道边界形状对移动载荷激励冰层位移响应特性的影响研究

基于欧拉-拉格朗日流体与固体耦合算法,针对移动载荷激励冰层响应问题开展了数值模拟。对均匀水深条件下的冰层位移响应进行了数值计算并与实验结果进行对比分析,发现二者获得的临界速度值、冰层位移响应波形特征以及最大下陷值都吻合较好,说明所采用的数值计算方法是可靠、有效的。针对限制水域不同航道边界形状条件下移动荷载激励冰层位移响应和载荷临界速度进行了数值模拟,得到了航道边界形状对位移响应和临界速度的影响规律,结果表明:不同截面形状直航道条件下,当矩形截面变化到梯形截面时,临界速度变小,且各速度下冰层最大下陷位移也相应变小;矩形截面形状弯曲航道条件下,临界速度仍存在,且该临界速度对应的冰层最大下陷位移幅值比直航道条件下大。