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第卷第期爆炸与冲击.
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条形药包的空腔发展过程模拟
臌赖世骧董振华
‘武汉水利电力大学武汉却
摘要通过分析条形药包爆破中等效单元球药包与岩土体中实际球药包间的不同特点,
计算了任一单元球药包的空脏发展过程,为模拟条形药包的空腔发展过程提供了可供选择的
连径
关键词空腔箜塾皇垂蔓药包蔓堑垂.
中圉法分类号里望:,
引言
近年来,条形药包在国内外各种工程爆破中得到广泛运用。由于这种装药结构应用时
间短、实践经验不多,我国对条形药包爆破的理论与实验研究还刚刚起步,条形药包爆破
中许多基本问题还未解决。这里,我们仅对条形药包的空腔发展过程作一较深入的探
讨。
在瞬间爆轰条件下,国内外有些学者从理论分析和实验研究两方面对条形药包的空
腔发展作了深入研。由于沿条形药包轴向传播的爆轰波波速为一有限值,瞬时爆
轰假设必然存在一定误差。
由条形药包激发的应力波参数计算中,等人提出以等效单元球药包迭加
计算法模拟爆轰波的传播。受到该模型的启发,我们在引用无限岩体中球药包激发的应力
波理论解基础上,着重研究条形药包中等效单元球药包的特点,通过获得任一单元球药包
空腔的发展过程及其激发的应力波参数来解决整个条形药包的空腔发展模拟问题。
球形药包的空腔发展过程
球形药包激发的应力波理论解可参见文献得到。
在均匀、各向同性、线弹性介质中的一个球形药包引爆后,该球腔将激发一球对称的
弹性波。其径向位移,与势函数,￡间的关系为
Ⅱ,￡
由文献推导得
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上二式中:、分别为位置与时间坐标,。、、分别为球形药包空腔的初始半径、岩石
密度和空腔的炮孔压力变化过程,而、和分别为
年月日收到原稿,】月日收到修改稿。
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爆炸与冲击第卷
: 二.
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一· 鲁㈨
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式中:为泊松比为岩石中纵波速度。
由【、式可得球腔周围岩石中任一点的位移表达式为
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应该指出,在实际同题中往往是未知的。此时需结合球形空腔内爆生气体的状
态方程来逐步确定和,。
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空腔内爆生气体的状态可表示为
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式中: 为爆生气体的绝热等熵指数。作为工程计算,
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≥时, . ,·时, ..
假设时刻的,和,巳知,计算的时阃步长取为,刚由式得到
,再由式得到,.于是在巳知空腔的初始爆压时就可逐步计算空腔的压
力变化历墨,以及空腔的动力膨胀过墨.
糸形药包爆破中的等效簟元球药包
在确定桂状奠苟擞生的应力馥参数时,为模拟爆蠢渡船桂柚向的传播,锋
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条形苟包中任一锋教单元聋苟氲的空腔生展过一·也就算干靖窟了条形苟包的空腔生展
过程.
桂状囊药中尊教单元聋药氲的划分原则量秉列尊教单元茸茹氲毒加盾的总长度仍尊
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在什肆基中。..径为的桂状奠苟所擞生的应力波场即是系列具宥锋放半
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