Al/PTFE活性材料冲击载荷作用下响应特性研究

为了研究铝（Al）/聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene, PTFE）活性材料冲击载荷作用下响应特性,制备了具有反应活性的Al/PTFE块体材料,设计了拉氏实验,采用不同厚度的铝隔板控制入射冲击波幅值,利用锰铜压阻计测量了冲击波在材料中传播过程压力演化过程。同时,基于AUTODYN有限元软件,采用Lee-Tarver三项式点火模型对Al/PTFE活性材料拉氏实验进行数值模拟,并探讨了冲击波在500 mm长的Al/PTFE活性材料中长距离传播行为。研究结果表明,冲击波压力在Al/PTFE活性材料内短距离传播过程中存在明显的衰减,但是,当冲击波传播到远距离时,冲击波压力幅值和冲击波速度趋于稳定,分别为1.3 GPa和2 180 m/s;同时,距离铝隔板越远的材料,其反应度越低并最终趋于0.17。正是由于材料化学反应释能,导致了冲击波压力传播过程最终趋于稳定状态。     

基于模型试验的预裂孔爆破参数优选

为了有效地降低预裂爆破振动对边坡岩体和周边建构筑物的扰动,除了关注预裂缝的减振效应外,还需对预裂孔本身的爆破参数和起爆方式进行优化。为此,采用正交试验法,选用C30混凝土为爆破对象的相似模拟材料,开展预裂孔爆破成缝过程的相似模型试验,选取不耦合系数、延期时间、最大单响药量3个因素,每个因素设置4个水平,以有效半孔率、预裂缝宽度和原岩损伤率为评价指标,通过极差与方差计算分析各因素对评价指标的敏感度,确定了本次模型试验达到最佳爆破效果的预裂孔爆破参数:不耦合系数为1.33,延期时间为12 ms,最大单响药量为1.8 g。研究结果可为现场预裂孔爆破参数选择和精确延期时间设计提供指导。