【摘要】：在我國因為爆破工程數(shù)量眾多，各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)常會產(chǎn)生大量的大塊巖石，不僅影響工程生產(chǎn)效率，同時也對周圍人員、設(shè)備都存在安全威脅，因此找到一種快速、高效、安全的去除這類巖石的辦法是必要的。利用線性聚能裝藥定向劈裂大塊巖石就是基于此提出的。本文結(jié)合理論研究、模型試驗與數(shù)值模擬研究等手段，主要研究巖石在線性聚能射流作用下劈裂過程、裝藥結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及裝藥結(jié)構(gòu)與試件尺寸的匹配優(yōu)化。 本文利用ANSYS/LS-DYNA模擬試件在線性聚能射流作用下劈裂的過程。將數(shù)值模擬結(jié)果與模型實驗結(jié)果進(jìn)行對比，驗證利用數(shù)值模擬的方法研究試件劈裂過程的可行性。模型實驗采用圓柱形混凝土試件，研究了藥型罩錐角、炸高和試件本身尺寸與劈裂效果的關(guān)系。利用數(shù)值模擬來分析試件內(nèi)部的受力情況和試件在線性聚能射流作用下從起裂到破碎的具體過程，研究藥型罩厚度、錐角、裝藥高度、線性裝藥長度、炸高對劈裂效果的影響。為了減少實驗次數(shù)設(shè)計了五因素四水平的正交實驗，并以射流頭部速度與侵徹深度作為評判指標(biāo)，分別得出各因素對射流頭部速度和侵徹深度的影響程度的關(guān)系、各因素對劈裂效果的影響規(guī)律。找到最佳的裝藥結(jié)構(gòu)，并對此裝藥結(jié)構(gòu)在侵徹試件時的應(yīng)力衰減規(guī)律進(jìn)行擬合，找到與該裝藥結(jié)構(gòu)匹配的試件的極限尺寸，并建立數(shù)值模型模擬對用此方法估算試件主劈裂面的尺寸的正確性進(jìn)行驗證。
[Abstract]:In our country, because of the large number of blasting projects and the frequent occurrence of various geological disasters, a large number of large rocks are often produced, which not only affects the efficiency of Engineering production, but also threatens the safety of people and equipment around. Therefore, it is necessary to find a quick, efficient and safe method to remove such rocks. In this paper, the rock splitting process under the action of linear shaped charge jet, the optimization of charge structure and the matching optimization of charge structure and specimen size are studied.
In this paper, ANSYS/LS-DYNA is used to simulate the splitting process of specimens under the action of linear shaped charge jet. The numerical simulation results are compared with the experimental results to verify the feasibility of using numerical simulation method to study the splitting process of specimens. The influence of liner liner thickness, cone angle, charge height, linear charge length and explosive height on splitting effect was studied by numerical simulation. Five factors and four water were designed to reduce the number of experiments. In the flat orthogonal experiment, the influence of various factors on the velocity and penetration depth of the jet head and the influence law of each factor on the splitting effect are obtained by using the velocity and penetration depth of the jet head as the evaluation index. The optimum charge structure is found, and the stress attenuation law of the charge structure in penetrating the specimen is fitted. The ultimate size of the specimen matched with the charge structure is found, and a numerical model is established to verify the correctness of the method for estimating the size of the main splitting surface of the specimen.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2221599