坑道截面形状对爆炸冲击波传播规律的影响

摘要

为研究坑道截面形状对爆炸冲击波传播规律的影响,设计了4种截面积相等但形状不同的坑道结构,利用有限元仿真软件对5 kg TNT球形裸装药在坑道内爆炸产生的冲击波传播过程进行了数值模拟,得到了圆形坑道内冲击波的传播规律以及不同截面形状对冲击波参数的影响规律。圆形坑道内冲击波超压峰值和比冲量的初始值最大,衰减最快;随着传播距离的增大,冲击波的比冲量趋近于线性衰减,在距离爆心2 m后,方形坑道内比冲量整体大于直墙圆拱形坑道,半圆拱形次之,圆形坑道内的比冲量最小;炸药在圆形和方形坑道内爆炸较直墙圆拱形和半圆拱形内更容易形成稳定的平面波。研究结果能够对地下空间结构和激波管的设计和优化提供参考。