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簟誊簟期工程爆破., .
年月
条形药包爆炸应力场试验研究
邓志勇, /
. , 铁道部科学研究院, 北京
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果表毒明:起爆方式和位置影响着条形药包爆翟炸应力场的分布形态,并首次成功地记录了/,
条形药包瞬间爆炸应力场的动光弹条纹,得到了理想应力场的分布形式。
动光弹等差条纹条纹级数
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近年来,条形药包在爆破工程实践中得到了广泛应用,并成为这一工程领域的发展方
向,但当前对条形药包的理论研究明显落后于实践。目前,国内外学者对条形药包爆破机理
的研究主要集中在空腔效应、鼓包运动规律等,有关条形药包爆炸应力场研究还很少见。爆
炸应力场分析是爆破机理研究的一个基本问题,因此寻求新的有效的实验方法,揭示条形药包
爆炸应力场是研究爆炸机理的重要任务。
本文采用二维动光弹方法模拟研究和分析无限平面介质中条形药包爆炸应力场的特性,
以推动条形药包机理的深入研究。
邓毫一;铁道建筑研究所爆破研究室硕士。
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工程爆破
试验方法和技术
动光弹方法是通过等差条纹的分布形式直观地显示出爆炸应力场的动态分布形态。根据
动态二维应力光性定律。,一/式中:、为平面主应力;Ⅳ为等差条纹级数,
为材料动态条纹值; 为模型厚度,可知条纹级数直接反映了最大剪应力, 因此可根据
条纹级数来比较应力波的强弱。
模型用聚碳酸酯板制成,模拟无限平面介质,其几何尺寸为××,如图。模
型材料的静、动态参数见表。在试件表面制作一个长、宽、深的矩形截面槽,槽内装填
叠氮化铅作为爆源,装药密度./。。
聚磺唐板的动、静态参数

试验中使用录动态等差条纹。该仪器具有个
火花气隙和与之对应的个照相机镜头。模型放置在圆偏振光场中明场,在应力波传播
过程中,通过贮能电容器的依次放电产生序列火花,火花照射模型,这样由应力波扰动
产生的应力场就被如实地记录在底片上,从而得到幅动态过程的序列照片。关于动光弹仪
的结构和操作方法参见文献。
试验中圆偏振光场为明场,故每幅照片上黑色条纹级数对应于半数级,., 。⋯⋯。
试验结果和分析
. 起爆方式和位置对应力场分布的影响
图为条形药包中心单点起爆的爆炸
应力场动态等差条纹照片,其装药长径比/
/.。从照片可以看出, 膨胀波
波以椭圆形式向外传播,并且在传播过程
圈芮包布置示意圈中波形基本保持不变。图中心纵轴方向与
. ,轴线方向与波相
,由此得到其应力场的
药包长度药包直径分布在各个方向上是不一致的,且波应力场
以椭圆形式分布。
图给出了三点起爆条形药包爆炸应力场的动光弹照片右端点未设起爆点,其
装药长径比//.。从图中可看出,起爆端波以近似圆弧形应力波向外传播,
而在非起爆端波以锥形应力波形式向外传播。另外,从图中等差条纹级数分析,非起爆端应力
场强度要大于起爆端,这主要是由于条形装药沿轴向的连续爆轰在不