起爆方式对间隔装药应力场分布及裂纹扩展的影响

• Published in: 工程科学学报 Vol. 45; no. 5; pp. 714 - 727
• Main Authors: 杨仁树, 赵勇, 方士正, 赵杰, 王渝, 刘朕
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室,北京100083%天津宏泰华凯科技有限公司,天津301913 01.05.2023; 北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室,北京100083; 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083%北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083; 北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083
• Subjects: 裂纹扩展; 动态焦散线; 起爆方式; 数值模拟; 数字图像相关方法; 空气间隔
• ISSN: 2095-9389
• DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.03.03.006

TD235; 通过模型实验研究了不同起爆方式对空气间隔装药炮孔两侧损伤分布的影响规律,借助数字图像相关实验系统,获取了全场应变场演化过程及空气段应变衰减规律,同时借助透射式焦散线实验系统,探究了起爆方式对预制裂纹动态断裂行为的影响.实验结果表明:柱状药包炮孔两侧产生的损伤范围具有显著的分形特征.采用外侧起爆时,空气段中心两侧均产生损伤,而采用其他起爆方式时,空气段均未出现损伤.不同起爆方式对空气段应变场径向压应变的影响主要体现在应变大小、衰减速度两个方面,对轴向拉应变的影响主要体现在时效性、衰减速度两个方面.不同起爆方式下预制裂纹端部断裂行为差别较大.采用内侧起爆、外侧起爆时,裂纹均为水平扩展,呈现典型Ⅰ型裂纹,裂纹起裂主要由拉伸破坏引起,异侧起爆时裂纹起裂为Ⅰ?Ⅱ混合型,具体表现为拉?剪破坏.基于数值模拟软件LS-DYNA,解释了预制裂纹端部起裂成因,得到了孔壁处应力场分布规律,不同起爆方式对炮孔轴向孔壁处压力分布影响显著,装药段主要体现在压力峰值位置和压力分布形态两个方面,空气段主要体现在压力峰值大小和压力分布形态两个方面.