小比距离密闭空腔爆炸爆后气体温度和压力测量技术研究

为实现空腔爆炸温度、压力变化趋势的准确测量,基于铠装K型热电偶和压力变送器,建立密闭空腔爆后气体温度、压力测量系统。设计密封隔热防护装置,将传感器的敏感端与信号调理模块分别安装在两个密封腔内,有效提高了传感器在大当量爆炸冲击条件下的存活率。在0.86m/kg^1/3比距离密闭空腔大当量爆炸条件下,对传感器及防护装置的性能进行考核验证,爆后测量采集到了有效的气体温度及压力变化历程,且传感器状态能够最终恢复至正常状态。测试结果表明,使用密封隔热安装的K型热电偶和压力变送器可以满足小比距离密闭空腔爆后气体静态温度、压力测量需求。     

新型微乳化柴油抛撒和云雾爆炸实验及其抑爆性能评估

为掌握新型微乳化柴油的抑爆性能和机理,开展了-10#柴油、普通微乳化柴油和新型微乳化柴油抛撒和云雾爆炸实验。采用灰色关联分析法,对柴油样品云雾爆炸火球的表面最高温度时的平均温度、高温(高于1 273.15 K)持续时间、火球最大截面积、火球辐射度等特征参数进行定量计算并评估其爆炸威力,又运用液体燃料抛撒和成像系统,研究柴油样品在激波及其高速气流作用下的抛撒雾化现象及其抑爆机理。结果表明:新型微乳化柴油的抛撒云雾径向扩展半径和云雾爆炸火球特征参数均明显小于-10#柴油、普通微乳化柴油,如在含水质量分数为5%的乳化柴油中分别添加质量分数为0.2%和0.4%的高分子聚合物防雾剂,形成的新型微乳化柴油的火球表面最高平均温度比-10#柴油分别低296.90和336.90 K,高温持续时间比-10#柴油分别少94和234 ms;火球最大截面积也分别只有-10#柴油的60.10%、53.53%;新型微乳化柴油的爆炸威力最小,抑爆性能最好,其次是普通微乳化柴油和-10#柴油;微乳化柴油的水分质量分数在15%以下时,多增加10%的水与添加0.2%防雾剂的抑爆效果相当;新型微乳化柴油抑爆性能较好的主要原因是柴油中添加防雾剂使其液滴黏弹性增大,在高速气流剪切作用不易破碎、雾化,液滴分散效果差。     

土钉瞬态应力动力特性对比研究

基于探索性的洞室土钉支护试验,概述了洞室土钉支护抗动载试验的基本情况,并给出了洞室拱顶土钉的测试数据。依照实验现象,考察对比了毛洞段与土钉支护构措段的瞬态应变和炸药药量的关系,及其两者的瞬态应变和加载次数的关系,构措段具有较好的降低应变的能力。依照一维粘弹性理论对拱顶土钉进行了Maxwell模型的参数拟合;并用此模型确定了土钉用建筑钢的动力粘性因数,其与前拟合公式者相近。     

防护门破坏后剩余冲击波传播规律的试验

现代精确打击条件下坑道中的防护门面临被直接破坏的威胁.为了获得防护门破坏后剩余冲击波的传播规律,共进行了4次模型坑道中防护门堵口爆炸破坏试验.钢筋混凝土模型坑道截面积为0.67 m2,TNT炸药的装药量范围为1.0～4.6 kg.钢筋混凝土防护门厚度为8 cm,配筋率0.2%,混凝土等级C30.用坑道侧墙上的压力传感器记录了防护门破坏后剩余冲击波的波形,分析了剩余冲击波在坑道中的传播规律.研究成果可供工程设计参考.     

水下爆炸气泡运动的参数计算

炸药在水下爆炸时,爆轰产物在高温高压下以气泡的形式迅速膨胀,并在浮出水面前进行数次脉动.气泡脉动时虽然压力较爆轰波要小得多,但是由于作用时间长,由此而产生的冲量也比较大,这将对水下结构物的破坏也起着很大的作用.给出了气泡运动规律、最大直径与达到最大半径的时间、气泡的脉动周期、气泡的能量等参数的计算公式,并对气泡运动过程中的变形与喷射进行了阐述与分析.     

一种新型钢-混凝土组合结构的抗爆性能

为了提高防护结构的抗爆炸性能,提出了压型钢板一方钢管钢筋混凝土组合结构.运用ANSYS大型有限元软件,对这种新型的防护结构和普通钢筋混凝土结构在相同爆炸荷载下的响应进行了数值模拟和对比分析.研究结果表明:这种新型的防护结构能够降低结构变形,防止底部混凝土过早开裂,同时具有较高的强度储备,是一种比较理想的抗爆炸防护结构.     

细水煤矿"3.19"瓦斯爆炸事故救灾与分析

本文介绍了细水煤矿"3.19"瓦斯爆炸事故的抢救经过,分析了事故发生的原因,对事故抢救过程中关键环节决策的科学性进行了分析,最后经过科学决策和科学救援,在极短的时间内完成了救援任务,对今后处理类似矿井事故实施救灾指挥,有一定的借鉴作用.     

H2,CO,CH4多元爆炸性混合气体支链爆炸阻尼效应

对多元爆炸性混合气体爆炸的阻尼效应,进行了比较系统的研究,实验表明：“惰性气体”N2,CO2与水蒸汽对多元混合气体支链爆炸具有一定的抑制作用;甲烷与石油液化气对含H2易爆混合气体支链爆炸具有明显的阻尼效应．这对指导支链燃烧与支链爆炸的实践,关于工业尾气与废气的安全回收,有关爆炸性混合气体的置换技术的改进,以及工业与矿井混合气体爆炸事故的预防,具有重要的现实意义与理论价值．     

锂离子电池爆喷失效后残留粉末的研究

由电池挤压试验机得到不同荷电状态的电池爆喷失效后的残留粉末.经称量、水溶解和X射线衍射(XRD)测试,结果表明,随着电池荷电状态的提高,单位能量升高,电池燃烧温度上升和持续时间延长,其铜箔完好程度逐渐降低,粉末残余量逐渐减少.依据水溶解实验可将残留粉末分为不溶粉末和可溶粉末2种,其中不溶粉末较多,主要成分有C、Co和CoO;可溶粉末较少,主要成分有Li2CO3和LiF.随着电池荷电状态的提高,不溶粉末含量逐渐减少,而可溶粉末含量逐渐增多.     

基于二阶双渐近法的双层圆柱壳在水下爆炸作用下的鞭状运动

针对潜艇在水下爆炸载荷下的鞭状运动,从波动方程出发,推导了二阶双渐近法后期近似,并结合声固耦合法初步解决了双层圆柱壳的内域问题,然后将其与显式有限元耦合形成了圆柱壳结构水下爆炸流固耦合分析方法。通过简单算例验证了本文分析方法的有效性和精度。最后,基于此方法分析了双层圆柱壳结构在水下爆炸载荷下的总体响应特性以及周期比和爆距比对其影响规律。