管式结晶器爆炸成型实验研究

以爆炸加工复杂内腔管式结晶器为例,简要介绍了爆炸成型的机理,并对其实验的方法、装置、过程以及能量分析、药量计算进行了论述。实验结果表明,爆炸成型加工管式结晶器是可行的,管坯零件内表面精度取决于芯模的精度,用药量主要与管坯的材料、厚度和变形量有关。存在的一些问题是正确估算管坯变形所需药量及其分布,同时提高密封系统的质量。     

管式结晶器爆炸成型实验研究

以爆炸加工复杂内腔管式结晶器为例,简要介绍了爆炸成型的机理,并对其实验的方法、装置、过程以及能量分析、药量计算进行了论述。实验结果表明,爆炸成型加工管式结晶器是可行的,管坯零件内表面精度取决于芯模的精度,用药量主要与管坯的材料、厚度和变形量有关。存在的一些问题是正确估算管坯变形所需药量及其分布,同时提高密封系统的质量。     

钢纤维混凝土爆炸成型特性实验研究

采用封闭爆炸的方法研究了不同钢纤维含量的混凝土爆压成型的空腔大小与钢纤维分布的特征。结果表明,空腔大小与钢纤维的含量有关;钢纤维的方向发生变化,变化的幅度取决于与装药的距离及钢纤维的含量。钢纤维混凝土作为同步爆炸成型地下空间的衬砌材料是可行的。     

钢纤维混凝土爆炸成型特性实验研究

采用封闭爆炸的方法研究了不同钢纤维含量的混凝土爆压成型的空腔大小与钢纤维分布的特征.结果表明,空腔大小与钢纤维的含量有关;钢纤维的方向发生变化,变化的幅度取决于与装药的距离及钢纤维的含量.钢纤维混凝土作为同步爆炸成型地下空间的衬砌材料是可行的.     

爆炸成型弹丸速度计算方法研究

从炸药装药的瞬时爆轰产物飞散理论出发,根据动量守恒原理得出药型罩装药形成爆炸成型弹丸的速度计算模型,并根据装药高度与 直径之比对弹丸速度的影响修正了计算模型。应用该计算模型计算了大锥角药形罩和球缺药型罩装药形成的爆炸成型弹丸速度,计算结果与实 验和数值模拟得到的结果吻合较好,此速度计算模型适合于工程应用。     

爆炸地震地面运动竖向加速度的实验研究

对地面和地面以上爆炸地震引起的地面竖向振动加速度进行了实验研究。用药量为 2kg的TNT药包放置于地面和地面以上不同高度处引爆 ,通过测试获得了离开爆炸源不同距离处地面的竖向振动加速度。实验数据分析表明 ,加速度幅值的时间历程可以用一个双指数函数给出近似的包络过程 ,最大加速度随距离的衰减服从负幂函数关系 ,其取值和衰减速度与爆炸方式存在一定的联系。所提出的研究结果为爆炸地震效应的结构响应随机振源描述提供了理论基础。     

爆炸地震地面运动竖向加速度的实验研究

对地面和地面以上爆炸地震引起的地面竖向振动加速度进行了实验研究。用药量为 2kg的TNT药包放置于地面和地面以上不同高度处引爆 ,通过测试获得了离开爆炸源不同距离处地面的竖向振动加速度。实验数据分析表明 ,加速度幅值的时间历程可以用一个双指数函数给出近似的包络过程 ,最大加速度随距离的衰减服从负幂函数关系 ,其取值和衰减速度与爆炸方式存在一定的联系。所提出的研究结果为爆炸地震效应的结构响应随机振源描述提供了理论基础。     

一种新型井间地震爆炸震源弹的研制与测试

采用数值模拟方法计算了两种不同装药结构的89型震源弹在10.0、21.0 mm和32.0 mm不同间隙下对套管的侵彻伤害程度,并对满足技术要求的方案进行地面模拟侵彻套管和震源枪模拟井试验。结果表明:在10.0 mm间隙下,数值模拟计算侵彻深度比试验结果深1.7 mm;在21.0 mm和32.0 mm间隙下,数值模拟和试验的侵彻深度相同,说明了数值计算结果与试验结果吻合性较好。新设计的震源弹在震源枪身形成平均直径为22.3 mm的孔眼,满足向地层迅速释放爆炸能量、激发地震波且不损伤套管的要求。     

爆炸成型弹丸对装甲靶板的高速冲击效应研究

摘　要：爆炸成型弹丸(Explosively Formed Projectiles,简称EFP)垂直高速冲击603装甲靶板实验,呈现了靶板入口卷边花瓣状破坏、出口具有拉伸断裂特征的外翻花瓣形穿孔、入口直径明显大于出口直径等宏观的冲击现象。为了从机理上研究EFP对装甲靶板的高速冲击效应,利用ANSYS/LS-DYNA动力学仿真软件,对整个冲击过程进行了数值模拟,再现了EFP形成、开坑、稳定侵彻、尾翼侵彻和冲塞贯穿的物理过程,模拟结果与实验现象吻合较好,并从原理上分析了实验中各宏观现象产生的原因。研究结果不但认识了EFP冲击装甲靶板的机理,也可为增强装甲防护能力和优化EFP设计提供理论参考,具有重要的现实意义和较高的工程应用价值。     

钢筋砼结构爆炸后碎块抛射和散布的研究

为了解结构发生突发性爆炸后,对周围环境及生命财产安全所造成的危害,综合应用各种计算机数值仿真技术,对爆炸中所产生的碎块在空气中的飞行过程及其散布特性进行了数值模拟.数值模拟以LS-DYNA程序对结构的爆炸实时响应模拟结果为基础,采用自行编写的C++程序进行碎块飞行和散布的计算.碎块自由飞行时所受到的空气阻力与其速度的平方成正比,在各试验结果的基础上,对碎块的阻力系数提出合理的假设,并应用于阻力公式及运动方程.在进行碎块散布特性的统计分析时,提出了一些重要的统计分析数据项及方法,这些统计结果和方法将有助于理性地了解结构物爆炸所造成的危害.     

框架结构爆破震动响应的时程预测

对岩石爆破地震动作用下框架结构进行了动力分析,建立了爆破地震波作用下框架结构的空间非线性时程分析方法.利用选用二组实测典型爆破地震波,对一栋七层钢筋混凝土框架结构进行了实例分析,通过与天然地震波作用下结构的动力反应的对比,为框架结构在爆破地震波作用下的安全评估及推广应用提供了有效途径.从位移反应来衡量,爆破持时对框架结构有比较大的影响,持时达到一定时间后(约为1/4倍结构自振周期),持时对最大位移基本没影响.     

高温爆破中自适应型耐温护筒炸药设计

为了保障露天煤矿高温爆破施工的安全,设计了一种自适应型耐温护筒炸药。首先进行了耐热防护结构的设计,即在柔性耐温隔热护筒中不耦合装填炸药卷并在间隙内充填水凝胶,实现外层护筒先隔热,内层水凝胶再吸热的热防护机理;其次,在护筒上部布设自动泄压孔,通过装药时自适应型耐温护筒炸药间的挤压使多余水凝胶从泄压孔挤出,实现内部装填炸药卷间距的自动调节;最后,进行投掷实验、传爆实验和工艺实验,论证设计方案的可行性和可靠性。实践证明,所设计的自适应型耐温护筒炸药能够满足高温爆破安全、高效施工的要求,值得推广应用。     

高温爆破中自适应型耐温护筒炸药设计

为了保障露天煤矿高温爆破施工的安全,设计了一种自适应型耐温护筒炸药。首先进行了耐热防护结构的设计,即在柔性耐温隔热护筒中不耦合装填炸药卷并在间隙内充填水凝胶,实现外层护筒先隔热,内层水凝胶再吸热的热防护机理;其次,在护筒上部布设自动泄压孔,通过装药时自适应型耐温护筒炸药间的挤压使多余水凝胶从泄压孔挤出,实现内部装填炸药卷间距的自动调节;最后,进行投掷实验、传爆实验和工艺实验,论证设计方案的可行性和可靠性。实践证明,所设计的自适应型耐温护筒炸药能够满足高温爆破安全、高效施工的要求,值得推广应用。     

一种基于再生混凝土的装配式结构抗震性能试验研究

为了研究低成本抗震节能结构体系,进行了以建筑垃圾为骨料的再生混凝土力学性能试验。对再生混凝土剪力墙进行了拟静力试验,分析了以建筑垃圾为骨料的再生混凝土剪力墙承载力、破坏形态以及滞回特性。提出一种隔震装置以及装配式结构,通过模拟地震动振动台试验分析隔震结构在地震作用下的抗震性能并检验隔震装置的有效性。结果表明：再生混凝土的力学性能随着聚丙烯纤维的加入而提高;再生混凝土剪力墙具有较高的抗震性能和承载能力;装配式结构洞口处和墙柱连接处为薄弱部位,地震作用下洞口处裂缝呈现 X 形分布,墙柱连接处几乎形成贯通的裂缝。在不同地震波作用下,隔震后结构沿高度方向上的振动趋于整体平动,表明该隔震装置对于结构隔离地震作用具有一定的效果,但该隔震装置的隔震效果与输入地震波的频谱特性有关,设计时,需要选择适当的场地。     

重力式与格构式组合支挡结构位移和应变地震响应的振动台试验研究

重力式挡土墙与格构式框架护坡组合是典型的高边坡支护方式,其地震作用下的动位移和动应变响应特性是颇为关注的问题,为此设计了一个比尺为1:8的边坡模型,开展大型振动台试验研究。试验结果表明：支挡结构只在水平向地震波作用下产生水平向的动位移响应,X向激振下的动位移负峰值和XZ双向激振下的动位移正峰值较小。当激振加速度 ≤0.6g时,在X向或XZ双向激振下,动位移正峰值和负峰值基本相同,当 ＞0.6g时,X向激振时动位移正峰值大于负峰值,而在XZ双向激振时负峰值大于正峰值。在X向或XZ双向激振下,当 ≤0.6g时永久位移响应幅度较小,而当 ＞0.6g时响应强度急剧增大。XZ双向激振时永久位移量稍大于X向激振且方向相反。重力式挡墙的动位移模式为平移与转动的耦合,且动位移模式的变化与地震动方向、烈度相关;格构式锚杆框架梁的动位移模式为平移。在水平向地震波作用下,重力式挡墙墙顶和框架梁产生较大的正向动应变响应。     

Research and development of seismic base isolation technique for civil engineering structures

Base isolation is one of the most promising alternatives among the structure control methods. In recent decades, base isolation has been seriously considered for civil structures, such as buildings and bridges, subjected to ground motion. The research achievements and development of seismic base isolation technique for civil structures in Huazhong University of Science and Technology (HUST) are introduced. The achievements include project applications, experimental research results and theoretical innovation.     

高层隔震模型结构双向地震反应的数值计算与试验

为研究高层建筑采用铅芯橡胶垫进行隔震后的结构减震效果,对一两向不同高宽比1:16小比例尺隔震结构模型,进行了双向不同地震波输入下的地震反应数值计算和振动台试验分析。对模型上部结构加速度和隔震支座位移反应的分析表明,隔震技术对高层建筑同样有较好的减震效果;数值计算结果与振动台试验结果的对比分析表明,两者具有较好的一致性,数值计算较好地模拟了振动台试验;两组数据的相近证明了数值计算结果和振动台试验过程进行的正确性。     

Stochastic modeling of earthquake occurrences and estimation of seismic hazard: a random field approach

A random field model is developed to describe the occurrence of earthquakes in the space–time domain. The general theory of stationary random functions is utilized to assess the seismic hazard associated with linearly extending faults. The spatial and temporal correlation characteristics of the strain energy random field are taken into consideration explicitly and particular emphasis is given to the analysis of the correlation structure based on the concepts of scale of fluctuation and variance function. An equation to evaluate the earthquake occurrence probability for spatially varying shock origin is derived under the Gaussian and lognormal random field assumptions and considering rectangular and elliptical rupture shapes. The past earthquake occurrence data associated with the most active portion of the North Anatolian Fault Zone (NAFZ) are compiled and used to show the implementation of the proposed random field models.     

Design of semiconductor materials for electronics. Segment of the technological process: Annealing of the base substrate and formation of a nanostructure of dopants

For one production segment of designing semiconductor materials with given electrophysical properties, computer simulation of a number of basic technological physicochemical processes has been performed. With the use of high-resolution algorithms, the dynamics of thermal oxidation of the base material (silicon) and the evolution of the SiO₂/Si and SiO₂/O₂ oxide film interfaces have been investigated. Simulation of the process of segregation of the acceptor and donor dopants (boron and phosphorus) in the base material at the SiO₂/ Si oxidation wave front has been performed. For the “trench”-type geometry of the substrate surface, the distributions of boron and phosphorus concentrations have been obtained. It has been shown that the uniform (at the initial instant of time) distribution of dopant concentrations in the base material transforms to a distribution of narrowly-localized (of width about 65 nm) high-intensity peaks. Such nanostructures of donor and acceptor impurities in the substrate provide the required semiconductor electrophysical properties of the material. Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 81, No. 5, pp. 994–1004, September–October, 2008.