分层介质中爆炸成坑相似律及试验模拟技术探讨

摘要

基于相似理论和单一介质的爆炸成坑相似律,推得分层介质中爆炸成坑相似律.通过对各影响因素的分析,发现只有同时考虑重力效应和本构效应,才可以有效的描述成坑半径与装药量间的函数关系;分层介质间的波阻抗匹配情况将影响炸药总能量的分配,最终影响爆炸成坑形态.阐述惯性加速度法和等效材料法模拟岩土中爆炸成坑的试验原理,揭示两种试验方法各自的特点.离心机模型试验可以采用原型药和原型材料,只需要按照相似比缩尺,便可满足爆炸相似律;限于吊篮尺寸和容量有限,在现有离心机上模拟大规模的爆炸成坑现象存在困难.等效材料能够模拟的材料力学参数范围宽广,且具有可控性强、材料易得、试验技术成本低的特点;但目前尚无法得到与现场矿岩条件完全一致的模型材料,模型实验结果和现场试验有一定的偏差.本文按照等效材料法进行分层介质中爆炸成坑模型试验设计,开展了一种偏硅酸钠基浇筑型相似材料的制备工作.