接触爆炸

摘要： 提高工程结构的抗震塌能力始终备受防护工程界重视。为揭示聚异氰氨酸酯噁唑烷(polyisocyanate oxazodone,POZD)涂层钢筋混凝土复合结构板抗震塌动力学原理,针对4种试验模型,开展了不同三硝基甲苯(trinitrotoluene,TNT)当量接触爆炸试验。结果表明:在高应变率强动载作用下,POZD涂层能够保持大变形、高塑性特性,起到吸收冲击波能量和约束混凝土碎片的性能,使复合结构板具备较好的抗震塌效果;钢筋混凝土板背爆面分别喷涂4、6、8、12 mm厚POZD涂层后,TNT药量分别提高到裸板的1.5、4.5、5.0和7.5倍,涂层板无震塌,POZD涂层无破损,冲击波无泄入。

摘要： 为了提高集团装药对混凝土墩的接触爆炸毁伤效果,实现经济高效破除混凝土墩障碍的目标。采用试验与仿真计算相融合的方法,研究集团装药接触爆炸荷载作用下混凝土墩的破坏机理与损伤特征,确定毁伤效能较好的装药长径比。对比1 kg圆柱体集团炸药(装药长径比为1)的接触爆炸的试验结果与仿真计算结果,剩余混凝土墩的最大高度以及侧面高度基本一致,误差为1.9%~8.7%。在此模型基础上,进一步分析装药长径比对混凝土墩的损伤破坏机理。结果表明:对于试验工况,装药长径比对混凝土墩毁伤有明显的影响;对于1 kg圆柱体集团炸药接触爆炸混凝土墩,装药长径比取1/3时,混凝土墩毁伤程度较为严重。

摘要： 为了研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的抗接触爆炸性能,开展了C120、C150和C180等3种强度等级共24块UHPC临空板的接触爆炸实验,定量分析了不同药量时典型配筋与不配筋靶板的局部破坏特征,得到了UHPC的爆炸临界震塌系数、压缩系数和成坑系数。结果表明:相同药量下,UHPC板的正面破坏程度随材料强度的提升而减轻;强度越高,爆炸成坑系数和压缩系数越小,抗爆性能越好;配筋率较低时,钢筋对UHPC板正面爆坑尺寸及背面震塌破坏程度影响较小,但对板的整体变形起到了一定的减轻作用,能够减小板底的剩余挠度和裂缝宽度;C150靶板的爆炸临界震塌系数最小,不大于0.251 m/kg^(1/3),C120和C180靶板的爆炸临界震塌系数相近,不大于0.285 m/kg1/3。在设计、使用纤维含量较高的大尺寸UHPC构件时,应特别关注由纤维分布方向性引起的材料各向异性和结构力学性能的变化。

摘要： 为探究波纹钢加固钢筋混凝土板的毁伤特征,设计了波纹钢加固钢筋混凝土靶板,开展了波纹钢加固钢筋混凝土板的接触爆炸实验,获得了构件典型的毁伤特性,论证了波纹钢加固钢筋混凝土板的抗爆性能.采用有限元软件LS-DYNA对比了等质量的波纹状混凝土板、等质量平板混凝土板、等质量平钢板混凝土板的破坏模式,研究了波纹钢加固钢筋混凝土板的抗接触爆炸性能,获得了波纹钢加固钢筋混凝土板在不同接触爆炸载荷下钢板的跨中位移变化规律,给出了在接触爆炸载荷作用下波纹钢加固钢筋混凝土板的薄弱方向.基于量纲分析,建立了该波纹钢截面形状下波纹钢加固钢筋混凝土板的跨中位移关于炸药质量的工程经验公式.

摘要： 为研究预制混凝土柱(PC柱)在爆炸荷载作用下的抗爆性能,制作了5根缩尺比例为1∶2.5的PC柱,进行了不同参数下的室内接触爆炸试验。通过收集的PC柱损伤尺寸数据,分析了炸药当量、起爆点位置等参数对套筒灌浆PC柱抗爆性能的影响,并采用CONWEP软件对自由场超压进行了对比分析。结果表明:在接触爆炸作用下,PC柱仅发生局部破坏;PC柱的损伤尺寸随着炸药当量的提高而增大;与PC柱柱中起爆相比,柱端起爆试件的损伤面积明显较小。

摘要： 针对舰船多舱防护结构,对其在水下接触爆炸载荷作用下的毁伤效应进行研究。基于流固耦合法模拟分析了不同炸药量、不同爆距、不同爆点作用下膨胀舱结构的动态响应和吸能特性。研究结果表明:炸药量影响结构的损伤结果和吸能结果,炸药量越大,损伤越大,总吸能变高,但外板吸能占比变低;爆距影响结构的破坏形式和吸能结果,爆距越大,破坏越小,总吸能变低,但外板吸能占比变高;结构破坏形式和吸能占比也受到爆炸位置的影响。

摘要： 为研究BFRP格栅对混凝土板抗爆性能的增强作用,对3种BFRP格栅增强混凝土板开展了5种TNT装药量下的接触爆炸试验.对不同装药量下构件的破坏特征进行了对比分析,确定了3种构件的临界贯穿装药量范围.结果表明,BFRP格栅对混凝土构件抗爆特性的增强作用主要体现在背爆面的震塌效应.当震塌局部剥落时,剥落区的体积随格栅尺寸减小而缩减;当严重震塌直至爆炸贯穿时,相同药量条件下,震塌深度均随格栅尺寸的减小而减小.

摘要： 接触爆炸时,通过固体介质中冲击波传播的冲击突跃条件与冲击波作用下状态方程结合的方法,理论计算炸药在不同种固体介质(钢、铝、有机玻璃)界面处的爆炸压力.介绍和评述了3种冲击波作用下介质的状态方程,以文献中相关初始条件建立场景,运用3种状态方程对同一场景进行计算、分析,并与文献中炸药在介质分界面爆炸压力实验值进行比较,揭示了3种状态方程的本质.其中,默纳汉状态方程更能准确地描述冲击波在固体介质中的冲击压缩规律,这些计算方法在相关理论计算和工程应用方面有一定的参考意义.

摘要： 钢.混凝土.钢组合板是一种新型的组合结构,与传统钢筋混凝土板相比,具有抗剪强度高、延性大、耗能能力强等特点,目前已经被广泛应用于核反应堆安全壳、海洋平台及储油罐等结构.本文中,设计并制作了缩尺的普通钢筋混凝土板和钢-混凝土-钢组合板,开展了在接触爆炸荷载作用下的实验研究,通过损伤分析、跨中最大挠度对比研究不同板的抗爆性能.基于ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序,研究了钢-混凝土-钢组合板的损伤模式、跨中最大挠度等,并与实验结果进行了对比分析,验证了有限元分析模型的准确性和适用性.参数化分析了炸药量、混凝土强度和钢板厚度等参数对钢-混凝土-钢组合板抗爆性能的影响规律.利用多参数回归分析方法,提出钢-混凝土.钢组合板跨中挠度的预测公式.结果 表明:提高混凝土强度可以降低结构的塑性损伤,增加钢板厚度可以有效降低钢-混凝土-钢组合板的跨中最大挠度.相对于普通钢筋混凝土板,钢-混凝土-钢组合板保持了良好的整体性,且具有继续承载的能力.拟合公式能够较好地预测钢-混凝土-钢组合板跨中挠度与药量和钢板厚度的关系.

摘要： 结构中接缝的存在会降低接缝区域结构的整体刚度和强度,对结构的抗爆性能也有不同程度的影响.为研究试块间接缝条件对试块破坏程度的影响规律,完成了多个拼接混凝土试块的表面接触爆炸试验,初步探讨了炸药在接缝处爆炸时试块破坏的特征.进一步分析试验结果,利用有限元软件对试验结果进行对比,数值模拟结果与试验取得了比较好的一致性.在所选的三个位置中角部接缝位置是混凝土接缝结构发生接触爆炸最不利部位,研究结果表明接缝位置对爆炸的破坏作用有很大影响,且接缝宽度是影响其接缝条件的重要因素,对于盾构衬砌结构,当接缝宽度为2 mm时破坏深度达到最大,约为试件中心接触爆炸破坏深度的1.5倍.

摘要： 为研究接触爆炸条件下钢筋混凝土梁的抗爆性能,对简单支撑的钢筋混凝土梁进行了爆炸加载实验和数值模拟分析.实验使用TNT集团装药对简单支撑的钢筋混凝土梁进行接触爆炸加载,利用AUTODYN软件以及流固耦合算法,建立混凝土和钢筋三维分离式实体模型对实验过程进行了数值模拟分析,并分析了不同装药量作用下钢筋混凝土梁的损伤和破坏特征,模拟得到的钢筋混凝土梁破坏现象与实验吻合较好.研究结果表明,随着装药量的增加,钢筋混凝土梁的破坏模式逐渐由局部弯曲破坏转变为局部冲切破坏.研究结果可为工程应用及毁伤评估提供参考.

摘要： RPC材料是一种新型的高性能材料,具有很高的抗压强度和韧性.通过数值模拟的手段来研究RPC材料在接触爆炸条件下的变形和破坏特征.计算结果与宏观试验的对比分析符合比较好,验证了计算方法和模型构建的正确性.另一方面,由于国内关于RPC材料高压、高应变率的研究成果非常少,建议要尽快开展关于RPC材料的Hopkinson压杆试验和飞板冲击试验,以获得RPC材料必要的高应变率应力应变关系和状态方程参数.

摘要： 本文针对钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土、钢筋混凝土三种材料试件开展了接触爆炸试验,对其试验现象进行了描述,并对各试件迎爆坑尺寸进行了对比分析,得到了三种材料的抗爆性能系数.从研究结果看钢纤维混凝土抗爆性能最好,钢筋混凝土最差,聚丙烯纤维增强混凝土居中.

摘要： 钢筋混凝土桥面板是军事打击或恐怖袭击中的易损构件.本文采用数值模拟,对钢筋混凝土单向板在接触爆炸作用下的动态响应进行了研究,首先基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用已有文献中有关桥面板的爆炸试验,对数值模型进行了验证;基于验证的数值模型,分析了某工程中的钢筋混凝土单向板在接触爆炸荷载作用下的动态响应和爆炸损伤.研究结果表明:单向板在接触爆炸荷载作用下,各点的压力和竖向位移随着爆心距离的变大而逐渐降低,超压峰值也出现延迟;在爆炸初始时刻,单向板有微小的横向弯曲变形;小当量的炸药会造成拉伸破坏,大当量的炸药会造成弯曲破坏.本文研究成果可为钢筋混凝土桥面板的抗爆设计提供参考.

摘要： 桥梁作为陆地交通枢纽的关键节点之一,在交通系统中起着关键性作用,开展接触爆炸下钢筋砼箱梁损伤破坏过程的研究对桥梁爆损评估、抗爆及防护具有工程意义.本文运用三阶段连续耦合方法对接触爆炸荷载作用下钢筋砼箱梁的动态响应过程进行了数值模拟,分析了箱梁在爆炸荷载作用下的损伤(剥落/成坑)情况以及在重力作用下受损桥梁的倒塌情况,为桥梁的保护与抗爆设计标准提供一定的参考依据.

摘要： 使用数值模拟和实验相结合的方法,研究了硅泡沫橡胶缓冲层对钢板在两端固支中心加载爆炸载荷时力学响应的影响.数值计算结果表明,泡沫橡胶具有较强的波形整形作用:缓冲层厚度相同时,泡沫橡胶密度越小,载荷峰值降低幅度越大,脉冲宽度越大,载荷上升和卸载的速度也越小,钢板的最大变形速度降低;泡沫橡胶密度相同时,随着厚度的增加,爆炸载荷到达钢板表面时间延长,载荷峰值降低,脉冲宽度增大,钢板的变形速度也降低;泡沫橡胶越密实,其传递爆炸能量的能力越强.开展实验对数值计算进行了验证,实验结果与计算结果一致.文章的结果能够为相关实验设计、理论分析和数值计算等工作提供参考.

摘要： 利用直线运动式冲量探头对一种0.4mm厚度的薄片炸药的比冲量特性进行了实验测量研究。实验得出该片炸药的密度为1.46±0.01g/cm3，爆速为7196±59m/s，比冲量1234±33Pa·S。通过简化模型，对薄片炸药的比冲量进行了解析计算，计算结果为1245Pa·S。实验测量结果和解析估算结果符合很好。

摘要： 在总结国内外试验基础上,针对中高强钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸破坏效应进行了94炮野外化爆试验,详细介绍了试验参数设计,系统分析了不同装药量及结构参数条件下钢纤维钢筋混凝土板接触爆炸破坏特征,得出了钢纤维钢筋混凝土接触爆炸五种典型破坏形态及其相应的破坏参数指标值,为爆炸局部破坏分级及结构局部破坏设计提供试验依据。

摘要： 本文简要介绍了集团装药爆炸作用下钢筋混凝土板的震塌破坏效应,包括成坑、震塌、贯穿和冲切,利用数值模拟技术再现了这四种典型破坏形态的发展过程,并分析了四类形态的破坏机理.

摘要： 该文在试验的基础上建立了钢板－钢纤维混凝土组合遮弹板爆炸破坏极限分析模型，并对震塌块上受力进行了分析。钢板在遮弹板中起的是膜力作用。砂土反力由波动反力和准静态反力组成，在开始阶段波动反力大，而准静态反力很小，对砂土峰值压力有着主要贡献的是波动反力；在后一阶段，准静态反力起主要作用，而波动反力很快减小为零。钢纤维的主要作用在开始阶段，随震塌块位移的增大而减小。

摘要： 本发明涉及一种内部爆炸作用下双层筒变形的非接触测量方法及系统，以解决利用现有方法不能反映内层、外层筒体变形同时随时间变化过程的问题。系统包括设置在双层筒轴线上的爆炸物，起爆装置，激光位移干涉仪及信号记录设备，首先在爆心处外层筒开设一个小通孔，将激光干涉仪探头置于通孔处，用于测量内层筒外壁的位移，将另一激光干涉仪探头置于距外层筒外壁面，用于测量爆心环面外层筒外壁面位移。本发明利用PDV可以获得不同时刻内层钢筒、外层钢筒径向位移量随时间的变化关系，从而获得爆心处双层钢筒内、外层壁面在不同时刻的变形量。

摘要： 本发明涉及技术领域，尤其是涉及一种非接触式爆炸火焰监测系统；通过设置爆炸反应器、点火单元、火焰监测单元和控制单元，爆炸反应器的内部设置有供爆炸所需的反应物填充的爆炸反应室，点火单元与爆炸反应器连接；火焰监测单元可对爆炸反应室内爆炸产生的火焰的火焰结构、火焰速度场和火焰温度场进行非接触式监测；控制单元与点火单元和火焰监测单元电连接；在进行爆炸监测实验时，控制单元控制点火单元和火焰监测单元同步启动，点火单元对爆炸反应物进行点火，火焰监测单元对爆炸反应物的爆炸进行非接触式监测，并同步获取爆炸产生的火焰的火焰结构、火焰速度场和火焰温度场，进而保证火焰监测过程中各物理场参数的同步性。

摘要： 本发明公开了一种利用化学荧光原理非接触式检测过氧化物爆炸物的检测装置，包括检测模块、检测试纸、富集转化仓和气路。该检测装置以苯基硼酸酯化合物与H2O2蒸汽特异性反应发射特定波长荧光原理，间接检测过氧化物爆炸物。该检测装置灵敏度高，成本低，体积小，携带方便；通过富集转化仓模块的设计，可用于现场非接触性检测过氧化氢和不同种类的过氧化物爆炸物。

摘要： 本发明提出了一种非接触式激光爆炸物快速检测系统，包括：激光模块，用于产生预定功率、预定波长的激光；辅助光学模块，用于控制激光模块产生的激光的照射角度、区域并将激光扩展为面光源；热成像模块，用于采集面光源照射区域内目标物的热成像信号；爆炸物识别模块，获取热成像模块采集的热成像信号并根据热成像信号判别目标物是否为爆炸物，若是，判别目标物所属的爆炸物种类，并输出判别结果；告警显示模块，获取爆炸物识别模块的判别结果并显示判别结果，同时发出警报。本发明提出利用激光和红外热像技术，实现对不同类型爆炸物进行非接触检测；利用双波长激光进行辐照，双波段红外热成像进行探测，增强了对不同类型爆炸物的适应性。

摘要： 本发明公开了一种测量物体爆炸后的位移量的接触式测量系统，包括现场钢板，所述现场钢板顶部的两侧均固定连接有撑杆，两个撑杆之间的底部固定连接有末端夹紧块，两个撑杆的顶部通过螺栓固定连接有磁环，所述末端夹紧块和磁环之间滑动连接有磁致伸缩位移传感器。本发明通过现场钢板、末端夹紧块、撑杆、磁环和磁致伸缩位移传感器的配合使用，通过采用接触式的测量方式，基于磁致伸缩的位移测量，连接受爆炸的爆炸盖板直接得到位移值，并且通过位移值与爆炸盖板的质量可以直接计算出爆炸能量，同时还可以根据不同工程的折算公式得到工程所需的参数，比非接触式的测量方法得到的测量结果更准确，数据精度更好。

摘要： 本发明涉及一种用于高拱坝拱端抗下游空中接触爆炸防护的装置和方法。用于高拱坝拱端抗下游空中接触爆炸防护的装置，包括扁平的外箱体及其内设置的波浪形或折线形的水箱，外箱体具有位于厚度方向的侧面和与厚度方向垂直的端面，水箱具有与所述侧面平行的厚度方向、以及与所述端面平行的凹凸表面。本防护装置无需对高拱坝本身进行改装破坏，只需在高拱坝拱端下游受到爆炸威胁时，将装置布置于相应位置即可，其结构简单，方便预先制作，节省了施工时间，适用于快速布放，具有快捷方便的特点。

摘要： 本发明提供了一种模拟船舶背空结构水下接触爆炸边界条件的装置，包括空铁箱、水平翼、竖直翼、固定机构、夹紧机构、锚链扣和锚链，在空铁箱的四周安装水平翼和竖直翼，空铁箱底部向外延伸并留有一开口，固定机构为经若干横向支撑板和若干纵向支撑板加强固定的支撑座，支撑座设置在空铁箱的开口处，在支撑座相对的两侧设置夹紧机构，船舰局部结构安装在支撑座上，且通过夹紧机构夹紧定位，配合螺纹连接用于模拟四周刚性固定边界条件；在空铁箱的下表面设置若干锚链扣，每个锚链扣连接一条锚链，每个锚链连接一个锚，试验时，空铁箱内部充满空气，用于模拟背空条件。本发明可以模拟背空条件和四周刚性固定边界条件。

摘要： 本发明涉及水下爆炸试验与测试装置技术领域，具体涉及可用于水下近场接触爆炸试验的爆炸水箱，包括本体，本体为八棱柱结构，本体具有容纳腔；液压结构，位于容纳腔内，且液压结构的一端与本体的内壁连接，液压结构另一端上设有多个试验模型；加强结构，设于本体的外壁上；观察窗，设于本体上。将本体设置为八棱柱结构，不仅可以将水箱壁面在爆炸过程中起到作为模型边界使用的作用，而且能够增加爆炸空间，提高临界装药量。通过在本体内设置液压结构，并在液压结构上设置试验模型。进行水下近场接触爆炸试验时，调节试验模型的放置位置和试验模型与爆源的距离，从而得到不同试验数据。

摘要： 本发明提供了一种模拟船舶背空结构水下接触爆炸边界条件的装置，包括空铁箱、水平翼、竖直翼、固定机构、夹紧机构、锚链扣和锚链，在空铁箱的四周安装水平翼和竖直翼，空铁箱底部向外延伸并留有一开口，固定机构为经若干横向支撑板和若干纵向支撑板加强固定的支撑座，支撑座设置在空铁箱的开口处，在支撑座相对的两侧设置夹紧机构，船舰局部结构安装在支撑座上，且通过夹紧机构夹紧定位，配合螺纹连接用于模拟四周刚性固定边界条件；在空铁箱的下表面设置若干锚链扣，每个锚链扣连接一条锚链，每个锚链连接一个锚，试验时，空铁箱内部充满空气，用于模拟背空条件。本发明可以模拟背空条件和四周刚性固定边界条件。

摘要： 本发明涉及水下试验装置技术领域，具体涉及一种模拟水下接触爆炸高速破片载荷的实验装置，包括爆炸水箱；预制圆筒，设于所述爆炸水箱内，所述预制圆筒内设有爆破件和包裹所述爆破件的填充物，且在所述预制圆筒外壁上设有刻痕；起爆机构，与所述爆破件连接；三角支架，三角支架设于所述爆炸水箱内，所述三角支架用于支撑预制圆筒。通过在爆破水箱内设置预制圆筒，并且在预制圆筒内设置爆破件和填充物，可以利用填充物对爆破件进行包裹，从而保护在起爆机构对爆破件进行爆破时，预制圆筒在爆炸和填充物缓冲作用的共同驱动下破碎生成破片，满足模拟出高速破片载荷形成的要求。并且该模拟水下接触爆炸高速破片载荷的实验装置的结构简单，容易制作。