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爆破2024年第02期:气泡帷幕对水下爆炸冲击波的衰减研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杜明燃;王天照;梁进;陆少锋;李基锐;王尹军;陈宇航;陈智凡;

单位:安徽理工大学化学工程学院;广西新港湾工程有限公司;广西壮族自治区水下破岩工程研究中心;矿冶科技集团有限公司;

摘要:水下爆炸产生的冲击波对周围环境有巨大的破坏作用,采取气泡帷幕防护对爆破区域保护意义重大。为研究气泡帷幕层数对水下爆炸冲击波的衰减作用,使用Autodyn有限元软件建立了自由水域和不同层数气泡帷幕的水下爆炸模型,并对数值模型进行试验验证,拟合出了冲击波峰值超压的公式,并对比分析了不同气泡帷幕层数对水中冲击波衰减效果的影响。研究结果表明:气泡帷幕能明显削弱水下爆炸冲击波的峰值超压,1层气泡帷幕衰减比例可以达到83%以上,随着气泡帷幕层数的增加,对水下冲击波的衰减可以达到94%以上,2层气泡帷幕时气泡帷幕背爆面距爆心12 m处峰值超压比1层减少了61.94%,3层气泡帷幕时,背爆面距爆心12 m处比2层气泡帷幕时减少11.38%,4层气泡帷幕时气泡帷幕背爆面距爆心12 m处峰值超压仅比3层减少了6.42%,气泡帷幕可以明显地削弱水中冲击波。此外,较少的气泡帷幕层数可以明显衰减水下爆炸冲击波,但是随着气泡帷幕层数的增加,衰减效果越来越不明显。

关键词:水下爆炸;;气泡帷幕;;衰减;;数值模拟;;峰值压力

基金资助:安徽省高校科学研究项目(KJ2021A0431);; 广西重点研发计划(桂科AB22035001);; 安徽省自然科学基金(1908085QA33);; 安徽理工大学引进人才科研启动基金项目(11881);; 广西重点研发计划(防科AB21014001)~~