钻孔爆破炮孔孔壁压力计算模型

摘要

针对钻孔爆破数值模拟过程中炮孔孔壁压力取值较为复杂的问题,通过分析炸药爆轰过程以及爆破介质的破坏和运动过程,构建了孔壁压力的简化计算模型.该模型将爆破过程分为4个阶段:炸药爆轰炮孔升压、炮孔初步弹性膨胀、孔壁裂纹张开且气体流入、介质剥离抛掷且气体逸出.通过简化分析介质的爆破破坏过程,分别确定了各阶段的持续时间.通过简化分析爆炸气体体积的变化,并基于理想气体状态方程,分别确定了各阶段孔壁压力随时间变化的数学函数.通过现场实验结果对计算模型进行了验证,计算结果与实验结果吻合情况良好.该计算模型考虑了多种因素对爆破过程的影响,又未引入难以确定的系数,方便实际应用,可用于理论分析或数值模拟中爆破荷载的取值.