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內(nèi)聚力模型參數(shù) 內(nèi)聚力和粘聚力的區(qū)別

云知道

針對(duì)當(dāng)前地下爆炸物理模型實(shí)驗(yàn)無(wú)法模擬大當(dāng)量地下爆炸拋擲彈坑和疏松鼓包現(xiàn)象的難題,基于相似理論,采用地下爆炸效應(yīng)真空室模型實(shí)驗(yàn)方法,研制了考慮重力影響的大當(dāng)量地下爆炸效應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)裝置 。整套裝置由容器罐體、快開門密閉機(jī)構(gòu)、爆源系統(tǒng)、真空泵組、量測(cè)控制系統(tǒng)等組成,提出的新型爆源模擬裝置可以實(shí)現(xiàn)精確起爆控制 。該裝置可模擬0.1100ktTNT、埋深20400m范圍內(nèi)不同比尺的地下核爆炸成坑和隆起實(shí)驗(yàn),同時(shí)也能夠模擬不同裝藥配置方案、不同地質(zhì)條件下的大當(dāng)量地下淺埋化爆拋擲實(shí)驗(yàn) 。典型的核爆拋擲成坑模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,裝置實(shí)驗(yàn)參數(shù)精確可調(diào),實(shí)驗(yàn)過(guò)程可控,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信,為鉆地核武器地下爆炸毀傷效應(yīng)分析和大型工程爆破效果預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供了實(shí)驗(yàn)室模擬和科學(xué)研究設(shè)備,填補(bǔ)了爆炸離心機(jī)無(wú)法模擬大當(dāng)量地下爆炸拋擲成坑效應(yīng)的空白 。
關(guān)鍵詞： 地下核爆炸 大當(dāng)量淺埋爆炸 工程爆破 爆炸力學(xué) 相似模型實(shí)驗(yàn) 裝置研制
近年來(lái),巨型鉆地武器和小型鉆地核導(dǎo)彈的研制和使用受到高度重視,其爆炸效應(yīng)與大當(dāng)量地下淺埋爆炸現(xiàn)象相似,揭示大規(guī)模地下爆炸效應(yīng)的規(guī)律和破壞特征,可為地下防護(hù)工程的優(yōu)化和鉆地武器戰(zhàn)斗部的研發(fā)提供參考 。
對(duì)于大當(dāng)量地下爆炸的研究對(duì)象———天然巖體而言,爆炸作用下巖石拋擲彈坑的形成受到爆炸當(dāng)量、爆炸源能量的高密度、核彈圍巖的特性以及巖塊和地質(zhì)構(gòu)造的影響,對(duì)于這樣復(fù)雜的物理過(guò)程,通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬完成爆炸作用力學(xué)參數(shù)的計(jì)算還存在很大困難,而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地實(shí)驗(yàn)也受到場(chǎng)地、人力物力的限制難以開展系統(tǒng)研究 。采用相似物理模擬實(shí)驗(yàn)的方法可以研究地下爆炸過(guò)程中各種影響因素對(duì)彈坑和鼓包形成的影響,實(shí)驗(yàn)成本低、周期短,是目前條件下獲取鉆地核爆和大當(dāng)量地下爆炸過(guò)程影響因素量化指標(biāo)的有效手段 。
當(dāng)前關(guān)于地下淺埋爆炸的物理模擬實(shí)驗(yàn)主要采用土工離心機(jī)爆炸模擬裝置和真空室爆炸模擬裝置,土工離心機(jī)盡管在小當(dāng)量、淺埋深爆炸模擬方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),但是造價(jià)昂貴、實(shí)驗(yàn)成本高,受到離心機(jī)加速度和模擬裝藥當(dāng)量的限制,模擬比尺有限,只適用于一定規(guī)模的地下爆炸效應(yīng)研究[1,2,3] 。真空室爆炸模擬裝置最早由前蘇聯(lián)地球物理研究所的M.A.Sadovskii等[4]和V.V.Adushkin等[5,6]報(bào)道,他們研制了用于研究核爆炸和化學(xué)爆炸拋擲成坑的真空室模擬裝置,該裝置直徑2.3m、高3m、體積12m3,模擬比尺從1:100到1:1000,真空室內(nèi)置1~10個(gè)爆炸源,可瞬時(shí)爆炸或延遲爆炸,爆源裝置采用球形鎳鉻絲金屬柵格內(nèi)置薄壁橡膠氣囊做成,通過(guò)低壓電流加熱鎳鉻絲燒裂橡膠球達(dá)到釋放壓縮氣體的目的 。但是,這種起爆方式不僅鎳鉻絲的加熱時(shí)間長(zhǎng)短不可控,對(duì)于多組爆源的延期起爆也無(wú)法做到精確起爆控制,而且橡膠氣囊很可能隨機(jī)地從某處開一裂口造成噴出氣體的不均勻,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響 。20世紀(jì)90年代,Y.S.Vakhrameev[7]和I.M.Blinov等[8,9]發(fā)展了自然重力場(chǎng)中大當(dāng)量拋擲爆炸的真空室實(shí)驗(yàn)技術(shù),研究了拋擲爆炸彈坑及疏松鼓包的形成機(jī)制,其爆源采用的是0.2g微型炸藥,但是如何制作毫克級(jí)微型炸藥并保證其性能穩(wěn)定是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難題 。
綜上所述,國(guó)內(nèi)尚未有大當(dāng)量地下爆炸效應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的相關(guān)報(bào)道,國(guó)外此類裝置盡管起步早,但是整套裝置自動(dòng)化程度低,量測(cè)技術(shù)落后,爆源裝置的起爆控制也有待升級(jí)改進(jìn) 。本文中以大當(dāng)量地下爆炸真空室模擬方法為基礎(chǔ),自主設(shè)計(jì)研制用于地下淺埋爆炸拋擲成坑效應(yīng)縮比模擬的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),提出一種新型爆源裝置,采用柔性導(dǎo)爆索傳爆震碎玻璃球罩的方式實(shí)現(xiàn)爆源的精確起爆控制 。

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