一、Numerical computation algorithm of explosion equations and thermodynamics parameters of mine explosives（论文文献综述）
刘伟[1]（2021）在《高效消焰剂型安全高威力水胶炸药爆炸性能及破岩机制研究》文中指出当前及未来相当长时间内,煤炭依然是我国主要的一次消费能源,煤矿硬岩巷道掘进的主要施工方法依然是钻爆法。实现硬岩巷道安全高效爆破掘进的根本有效途径是提高炸药威力以及提高爆炸能量利用率。本文针对有瓦斯爆炸危险的硬岩巷道掘进,研制了含KCl、NH4Cl复合消焰剂的安全高威力水胶炸药,并对炸药性能进行了测试和评价。分析了炸药由凝聚态到气态爆轰产物再到对介质做功的能量转换过程,推导了能量（功率）的传递效率。炸药爆炸是一高功率做功过程,其功率由装药密度、爆速、爆热等因素决定,在传输过程中受到自身绝热指数以及介质与炸药波阻抗比值的影响。根据C-J理论,由凝聚态生成气态爆轰产物,该过程的能量传递效率由炸药的等熵绝热指数决定,能量传递效率随着绝热指数的增大而增大。爆轰产物对介质的作用过程,能量传递效率由炸药和岩石介质的波阻抗决定,随着介质与炸药波阻抗比值的增大,能量传递效率增大。建立了含高效消焰剂的安全高威力水胶炸药配方设计数学模型,在现有二级和三级煤矿许用水胶炸药配方的基础上,优选NaCl、KCl、NH4Cl三种高效消焰剂替代三级水胶炸药中的CaCO3,研究了三种消焰剂对爆热、爆容、爆温的影响规律。NaCl和KCl两种消焰剂,对爆容影响较大,而NH4Cl对爆温抑制性较佳,对爆容影响较小。在此基础上设计了7种安全高威力水胶炸药配方。通过对各配方进行可燃气体安全测试、爆炸性能及做功能力的实验研究,确定了含KCl、NH4Cl复合消焰剂的最优安全高威力水胶炸药配方。经实验室试验及权威机构检测,新型安全高威力水胶炸药爆炸性能达到二级煤矿许用水胶炸药技术要求,可燃气体安全性达到三级煤矿许用水胶炸药技术要求。采用差分进化法及γ律状态方程,建立了水胶炸药的JWL状态方程。采用ANSY/LS-DYNA动力有限元软件建立单孔爆破数值模型,在相同介质及装药条件下,对三种炸药的爆破破碎效果进行了模拟,通过结果比较,安全高威力水胶炸药在压碎圈及裂隙圈指标上均优于传统三级水胶炸药,接近二级炸药水平,试验结果也验证了拟合参数的合理性。通过建立直孔掏槽爆破二维及三维数值模型,研究了空孔效应对直孔掏槽效果的影响。二维数值模拟结果表明,有空孔的条件下,爆炸应力波在空孔周围形成反射拉伸波,与爆炸应力波叠加,岩石在反射卸载作用下发生拉伸断裂,爆破形成的槽腔近似成菱形;在没有空孔的条件下,应力波的汇聚叠加,使掏槽区域内的岩石受压破坏,消耗了大部分爆炸能量,形成近似“十字形”空腔。综合比较,有空孔的条件下,形成的槽腔体积更大,掏槽区域内岩石破碎更加彻底。通过建立带中心空孔的直眼掏槽三维数值计算模型,模拟发现炮孔周围的岩石受到爆炸应力波的压缩作用和沿应力波传播方向的剪切作用,同时,由于空孔的存在,造成应力波发射拉伸,岩石在压缩、剪切、拉伸的共同作用下破坏,装药孔之间形成环形裂隙。进行了安全高威力水胶炸药及掏槽参数优化的现场应用试验,并对爆破参数进行了优化结果表明:（1）采用中心直孔加楔形掏槽的掏槽方式,合理的爆破参数,可以提高炮孔利用率,改善破碎效果;（2）在巷道断面、岩石性质、材料消耗一致的条件下,安全高威力炸药的循环进尺、炮孔利用率、材料消耗均优于三级,与二级炸药的爆破效果接近。图54表36参125
韦汉[2]（2021）在《隧道工程聚能爆破破岩机理及参数优化研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着我国隧道工程建设规模逐年增加,建设难度也逐渐增高,其中大部分岩质隧道仍然采用矿山法施工。然而传统矿山法经常出现超欠挖问题,无法保证围岩体的稳定性。隧道聚能爆破具有减少围岩扰动、防止超欠挖、缩短工期和改善作业环境等优点,属环保节能爆破技术,应用前景广阔。研究聚能爆破破岩机理,解决理论滞后于工程实践的问题,对指导工程应用具有现实的意义。本文针对隧道工程聚能定向断裂控制爆破存在的问题,通过数值模拟、理论分析、有机玻璃试验以及现场应用等手段,揭示聚能定向断裂控制爆破机理并对参数进行优化分析。本文主要研究内容及结论如下:（1）本文先采用SPH数值手段与已有试验进行对比分析,论证本文数值方法的有效性,然后分析椭圆双极线型聚能爆破机理以及外壳和药型罩对聚能射流的影响,再对药型罩及外壳为紫铜和PVC的聚能药包进行锥角参数优化,最后分析外壳形状对射流速度的影响。结果表明:随着外壳厚度增大,爆轰越稳定,射流速度越大;随着药型罩厚度减小,爆生气体减少对药型罩做功,转换为聚能射流动能越多,射流速度越大,但厚度为0时未形成明显的聚能效应;随着锥角减小,装药面积减小,射流速度增大,但用于形成射流的药型罩质量下降;不同外壳形状对射流影响不同,其中椭圆+直线型外壳和椭圆型外壳形成的射流速度基本一致,但前者相对后者节省药量,此外两者形成的射流速度相对直线型外壳的要小。（2）通过理论、试验和数值手段对聚能爆破破岩机理进行分析。结果表明:聚能方向初始冲击波载荷值明显大于非聚能方向,峰值载荷作用时间早于非聚能方向;在聚能爆炸近区由于粉碎区消耗了大量的冲击爆炸能,近区冲击波衰减速率较快,中远区应力波衰减速率较慢且爆炸载荷差别较小;非聚能方向由于反射压缩波叠加效应使得非聚能方向滞后于初始冲击波出现第二次应力峰值但数值相对初始冲击波峰值较小。（3）以径向、轴向不耦合系数和炸药位置作为试验因素,以聚能方向裂纹扩展长度、聚能与非聚能方向裂纹扩展长度之比、聚能方向裂纹扩展宽度、聚能与非聚能方向裂纹扩展长度之比为评价指标,建立三因素四水平的正交试验,结合灰色关联度对正交试验结果进行分析,得出单孔最优装药参数组合为:炮孔直径为90mm,轴向不耦合系数为1.25,炸药的位置为底部开始。再基于数值模拟研究不同炮孔间距和光爆层厚度对爆破效果的影响,从而确定隧道爆破周边眼最优参数组合:炮孔间距为700mm,光爆层厚度为600mm,并将光爆层参数优化结果应用于兴泉铁路金井隧道爆破施工现场中。
马敬鑫[3]（2021）在《基于物质点法的非均质炸药燃烧细观响应机理研究》文中研究指明随着现代军事和航空航天等国防事业的飞速发展,开展炸药等含能材料在储存、服役或工作阶段中燃烧性能的机理研究对国防安全和工业发展都具有非常重要的意义。由于含能材料燃烧过程等瞬态动力学问题的复杂性,利用实验研究和理论分析的方法对其进行研究难以实现。随着计算机的飞速发展,基于仿真的工程科学在瞬态动力学中的研究受到越来越多学者的关注,但对细观尺度下炸药等含能材料燃烧阶段的研究却处于探索阶段。开展细观尺度下非均质炸药等含能材料的燃烧机理研究,建立一种细观尺度下非均质炸药的燃烧响应机理分析数值方法,可以更加深刻地理解炸药的燃烧特性,对炸药等含能材料在军事等领域的理论研究和工程应用具有非常重要意义。本文基于无网格算法--物质点法基本理论,研究细观尺度下非均质炸药的燃烧响应机理,具体研究内容包含以下几个方面:（1）基于物质点法基本理论,编制爆炸冲击动力学问题的计算程序,利用具体数值算例验证算法理论和编制程序的正确性;提出动态背景域概念和轴对称问题处理方法,对物质点法在求解大变形、轴对称等具体问题的计算效率进行讨论研究。（2）对细观尺度下非均质炸药的力学性能进行数值研究,建立非均质炸药的几何模型,基于广义粘弹性统计裂纹模型,给出炸药损伤的本构关系,研究细观尺度下非均质炸药的应力更新算法和压力波传播机理。（3）研究细观尺度下非均质炸药中含能晶体颗粒的燃烧特征和燃烧规律,分析含能晶体颗粒燃烧过程的热力学性能,建立颗粒燃烧过程下的化学反应热和力学耦合分析算法,分析含能晶体颗粒在细观尺度下的燃烧机理。（4）给出细观尺度下描述非均质炸药的状态方程,提出非均质炸药燃烧过程的多物质物质点数值算法,基于热平衡方程理论,对非均质炸药在细观尺度下“热点”的形成进行分析,建立细观尺度下基于物质点法理论的非均质炸药燃烧过程数值模拟算法,并验证该算法和程序的正确性。（5）提出一种细观尺度下非均质炸药的燃烧转爆轰数学模型,给出该模型的基本假设和守恒方程,建立非均质炸药燃烧转爆轰阶段的材料状态方程,给出燃烧转爆轰的判别条件,并验证该方法的正确性。
李帅[4]（2021）在《煤岩裂缝的静动态力学特性分析》文中研究表明我国的煤炭资源丰富,产量庞大,有着巨大的能源潜力。本文针对煤岩裂缝分别进行了静态和动态力学特性的分析。其中,静态力学特性分析包括研究裂缝对煤层充填开采的影响;动态力学特性分析包括研究炸药爆破对岩石裂缝区和压碎区范围的影响。本文采用基于离散单元法的3DEC软件和基于非线性动力有限元分析的ANSYS-LSDYNA软件进行数值模拟研究,取得了以下成果:（1）使用3DEC软件及其内置的离散裂缝网络模型对内部含有原生裂缝的煤岩层进行建模,研究裂缝不同参数对于煤层充填开采覆岩移动变形规律的影响,结果表明:覆岩中含有原生裂缝时,稳定下沉区内上覆岩层沉陷程度加剧,岩层间离层量减小,当裂缝数量增加时,上覆岩层沉陷剧烈程度增加;随着裂缝倾角均值增加,最大下沉量先减小后增大,裂缝倾角均值接近水平或垂直时,覆岩沉陷向终采线或开切眼发生偏移,稳定下沉区内上覆岩层下沉量达到最大值。（2）使用ANSYS-LSDYNA软件对不同初始应力影响下岩石爆破过程进行数值模拟研究,通过观察记录不同时刻的岩石应力云图和相距爆炸源不同距离的单元应力变化曲线图,得出结论:当存在初始应力时,岩石在爆破作用下裂缝扩展受到抑制,裂缝区缩小,压碎区的形成主要取决于爆炸初期应力波的影响,而此时爆炸应力远大于初始应力,所以对压碎区的影响可以忽略不计;随着初始应力的增加,岩石在爆破影响下裂缝区范围逐渐缩小,压碎区范围变化不大。（3）基于ANSYS-LSDYNA软件建立二氧化碳致裂器模型,使用炸药当量代替致裂器储液管中的液态二氧化碳,研究不同炸药装药量条件下,二氧化碳致裂器对于岩石的致裂效果和影响范围,通过观察记录不同平面不同时刻的被爆破岩石应力云图和相距释放孔不同距离的单元应力变化曲线图,得到结论:随着炸药装药量的增加,岩石受到爆炸应力的作用增强,岩石相距释放孔不同距离的单元承受的爆破应力峰值增大。当装药量分别为200g、250g和300g时,岩石的压碎区和裂缝区的范围逐渐增大,压碎区最大范围相距释放孔分别为20cm左右、20cm-25cm、25cm-30cm,裂缝区最大范围相距释放孔分别为50cm左右、50cm-60cm、60cm左右。
孙百政[5]（2021）在《固体推进剂破片冲击特性数值模拟研究》文中认为固体推进剂作为导弹和航天器用火箭发动机的动力源,在武器装备和航天技术的发展进程中具有举足轻重的地位。现代战场中高速破片对导弹武器的威胁无处不在,因此开展破片冲击固体推进剂的特性和机理研究迫在眉睫,但国内外关于固体推进剂破片冲击响应特性研究的报道较少。本文基于固体推进剂破片冲击试验,利用有限元软件LS-DYNA建立破片冲击“壳体+绝热层+固体推进剂”的计算模型,结合相关试验获取数值模拟特性参数。通过数值计算分析了破片规格和参数、壳体、绝热层及装药组成、结构、尺寸等影响因素对冲击起爆性能的影响规律,可以为固体推进剂破片冲击特性研究提供理论参考。建立了固体推进剂破片冲击特性数值计算方法。通过分析目前主流的数值计算模型,采用Johnson-Cook模型和Grüneisen状态方程描述金属材料的应力应变过程;采用点火增长模型和JWL状态方程描述固体推进剂的冲击起爆过程。通过开展拉格朗日分析和圆筒试验,获得了固体推进剂破片冲击数值计算所需的特性参数,并对三维数值计算模型进行了试验验证。建立了破片冲击固体推进剂的临界能量判据,分析了固体推进剂破片冲击的冲击波起爆机制,结合内部压力变化提出固体推进剂破片冲击响应程度分级方法,并在此基础上将固体推进剂的响应程度分为燃烧、爆燃和爆轰。随着破片速度的增加,实心药柱冲击波起爆机制依次为机械冲击、破片冲击背部壳体起爆、入射冲击波在背部壳体反射起爆、入射冲击波在侧面壳体反射起爆、入射冲击波直接起爆。内孔药柱起爆机制依次为机械冲击、破片冲击背部壳体起爆、入射冲击波侧反射和背反射共同作用、入射冲击波直接起爆和背反射共同作用。揭示了破片质量、破片形状和破片材质对固体推进剂破片冲击特性的影响规律。随着破片质量增加,破片冲击固体推进剂的临界起爆速度降低,且影响程度递减;基于点接触机制影响,球形破片临界起爆速度远高于圆柱形破片和立方体破片;基于有效接触面积,片状破片的临界起爆速度受破片质量和体积的影响较大;铝合金破片的临界起爆速度大于钨合金破片和钢破片,钨合金破片和钢破片的影响体现在有效接触面积和材料硬度。壳体材料对固体推进剂破片冲击特性的影响主要与其冲击阻抗有关,不同壳体材料下破片临界起爆速度大小为钢>钛合金>铝;随着壳体厚度增加,破片临界起爆速度增加,起爆机制从冲击波起爆向剪切起爆转变。不同材料壳体组合与其中某一种壳体材料的临界起爆速度存在显着差异,最优配比为钢+钛合金壳体2+4结构。碳纤维增强环氧树脂基复合材料壳体基于其各向异性,对冲击波的衰减作用优于其他金属壳体。随着三元乙丙绝热层厚度增加,临界起爆速度线性增加。中能HTPE推进剂和高能HTPE推进剂破片冲击的临界速度远低于NEPE推进剂。基于冲击波作用时间的影响,破片临界起爆速度随着药柱肉厚的增加先快速减小,后逐渐变缓。内孔形状越复杂,药柱受到破片冲击后越容易起爆。内孔气氛及压力对破片临界起爆速度没有影响。实心药柱的破片临界起爆速度受长度的影响不显着,但受其直径影响较大。随着药柱直径增加,破片临界起爆速度增加,起爆机制由入射冲击波+反射冲击波共同作用转变为入射冲击波直接引爆。全尺寸发动机在破片冲击试验中响应剧烈,主要是由于其壳体材料与模拟试验件壳体材料不同导致的。
闫浩[6]（2020）在《超临界CO2压裂煤体分阶段致裂机理及裂缝扩展规律》文中认为超临界CO2（SC-CO2）压裂技术作为一项环保的无水压裂开采技术,在煤炭资源安全开采过程中,引发了越来越多的关注。利用SC-CO2压裂煤体不仅能够改变煤体的裂隙结构,而且可以达到地质封存CO2的目的,具有重要的现实意义与应用前景。目前,SC-CO2压裂技术已经在非常规油气资源开采领域进行过初步探索,但整体处于起步阶段,关于SC-CO2压裂过程中的相态变化、裂缝扩展规律、复杂裂缝形成机理、压裂效果评估等内容还没有研究清楚,亟待进一步研究。本文围绕煤体压裂改造的主题,采用现场调研、实验室试验、理论分析、数值模拟、人工智能等手段,研究了SC-CO2压裂的分阶段致裂过程及其裂缝形成机制,得到了SC-CO2压裂煤体的裂缝扩展规律,建立了考虑SC-CO2流体低增压速率和高扩散能力的裂缝起裂准则,提出了SC-CO2压裂的分阶段数值模拟方法,构建了SC-CO2压裂效果的混合人工智能预测模型,并给出了基于智能模型的SC-CO2压裂工程设计方法。论文取得了如下主要创新性成果:（1）系统研究了SC-CO2压裂煤体的“射流冲击+相变膨胀”分阶段致裂原理,给出了CO2相变致裂阶段的爆裂能量估算公式,分析了温度场-渗流场-应力场耦合作用下SC-CO2压裂煤体的压力-时间演化规律与裂缝展布形态,揭示了SC-CO2压裂煤体的复杂裂缝形成机制。（2）研究了SC-CO2在压裂钻孔中的增压速率和钻孔围岩中的孔隙压力变化规律,建立了考虑SC-CO2流体低增压速率和高扩散能力的裂缝起裂准则,给出了SC-CO2压裂起裂压力及起裂时间的计算流程,构建了SC-CO2裂缝与天然裂缝相交前后剪切滑移量的定量分析方法。（3）提出了SC-CO2压裂的“流固耦合-相变当量”分阶段数值模拟方法,得到了地应力、注入速率等关键参数对SC-CO2压裂裂缝扩展的影响规律,定量分析了SC-CO2压裂阶段和CO2相变致裂阶段的压裂效果,揭示了相邻压裂钻孔间相向裂缝的扩展路径与动态扩展相互作用机制。（4）构建了集成支持向量机、灰狼优化算法、差分进化算法的SC-CO2压裂效果的混合人工智能预测模型,验证了DGWO-SVM混合人工智能模型的精确度,提出了基于混合智能模型的SC-CO2压裂工程设计方法与流程,并结合典型矿井工况条件进行了压裂方案设计。该论文有图99幅,表14个,参考文献203篇。
宋威[7]（2020）在《地铁隧道孤石深孔爆破效果评估及孔网参数优化方法》文中指出随着城市轨道交通的快速发展以及盾构技术在隧道建设中的推广,隧道的建设面临着更为复杂的地质条件以及带来的新的挑战,厦门地铁隧道建设场地内存在“上软下硬”的花岗岩地层、局部的基岩突起以及局部高强度的花岗岩“孤石”。对盾构的安全顺利掘进带来困难。为保证盾构的顺利掘进,采用地表深孔爆破工法对孤石进行爆破破除。孤石岩体的爆破破碎问题十分复杂,为达到最佳的孤石破碎效果,需要研究:孤石岩体在爆破冲击荷载下的动态破碎过程及裂纹扩展机理;深孔爆破中爆破孔网的设计参数优化方法。基于显式动力学数值模拟软件Autodyn和LSDYNA对孤石的深孔爆破进行数值模拟,采用流固耦合的分析方法。选取描述脆性材料动态响应的JohnsonHolmquist损伤本构模型作为岩体的力学本构模型。采用Euler网络对爆破中的流体场（炸药、空气场,水介质场）进行建模并与岩体进行流固耦合分析。将岩体单元的损伤变量作为描述岩体破碎的物理量,通过损伤变量的空间分布和损伤位置随时间的演化,研究岩体在爆破荷载下的动态破碎和裂纹扩展过程。对影响孤石岩体破碎效果的各因素分别进行研究。为研究岩体动态破碎机理,建立圆形岩体的单孔爆破数值计算模型,对岩体在爆破荷载下裂纹的分布和破碎分区进行了研究,并得到了炸药单耗对岩体爆破破碎分区的影响;为研究不耦合介质和不耦合系数对岩体破碎效果的影响,分别建立空气介质和水介质不耦合装药的数值计算模型,设置不同的不耦合系数进行计算,得到了不耦合系数与岩体破碎效果的关系以及不同耦合介质下裂纹的分布特征;针对孤石爆破内外部岩体存在较大强度差异的工程特征,为研究孤石与围岩强度差异对破碎效果的影响,建立了不同程度内外岩体强度差异的孤石与围岩的数值计算模型,研究了内外部岩体分界面处的损伤及裂纹分布特征,得到了内外强度差异程度对孤石破碎效果的影响;在单影响因素分析的基础上,引入免疫克隆选择算法和支持向量回归算法,建立孤石深孔爆破孔网设计参数的优化方法,将损伤面积比作为效果评价指标,对炸药单耗、炮孔间距、炮孔排距和不耦合系数进行了优化,为孤石爆破工程应用提供一定的参考价值。
董超[8]（2020）在《柔性切缝药包定向断裂控制爆破机理及应用》文中认为岩石定向断裂控制爆破技术广泛应用于隧道、岩巷和边坡等地面与地下爆破工程,是一种基于爆炸能量控制和定向作用的岩石爆破新技术,其中切缝药包法由于技术原理简单、施工便捷、经济实用而得到普遍应用。但是,对于软弱岩体,特别是岩体中节理、裂隙等软弱结构面发育时,切缝药包爆破技术难以获得理想的爆破效果。为了克服现有硬质切缝药包爆破技术的不足,本文在以往研究基础上开展了柔性切缝药包爆破技术的相关研究,采用理论分析、实验研究、数值模拟和现场试验相结合的研究方法,揭示了柔性切缝药包的爆破作用机理,并将研究成果应用于隧道与巷道成型控制中。主要研究工作如下:（1）以柔性切缝药包为研究对象,深入分析了柔性切缝药包爆破的切缝外壳内、外部作用机理。对柔性外壳约束下炸药的爆轰过程、爆轰产物膨胀飞散并在切缝方向形成聚能射流的过程、爆轰产物驱动柔性外壳作用直至与炮孔壁紧密贴合保护非切缝方向岩体以及初始定向裂纹、主裂纹形成机理与扩展特性进行了系统的理论分析,并引入了有限空间气体淹没射流来研究柔性切缝药包的聚能效应。（2）对影响柔性切缝药包爆破效果的主要因素进行了分析,选取了切缝宽度和径向不耦合系数两个影响因素进行柔性切缝药包爆炸应力波实验,借助超动态应变测试分析系统对比了柔性切缝药包切缝方向与垂直切缝方向的压力峰值,研究了切缝宽度与径向不耦合系数对柔性切缝药包爆破应力波分布和传播的影响规律。（3）采用双孔含预制微裂隙砂浆试件爆破实验研究和数值模拟相结合的方法,对比分析了柔性切缝药包、硬质PVC切缝药包和传统药包三种爆破方法的定向断裂效果及不同爆破方法爆炸荷载对预制微裂纹扩展的影响。同时,借助岩体超声波检测仪测定爆破前后砂浆试件各方向、各位置的波速,基于纵波速度变化率定量评价了柔性切缝外壳和硬质PVC切缝外壳爆破法对岩体各方向的损伤值。（4）基于实验与模拟研究结果,将柔性切缝药包定向断裂控制爆破技术应用于巷道和含斜层隧道的光面爆破中。柔性切缝药包与传统药包现场爆破试验表明,相较于传统爆破法,柔性切缝药包爆破法在轮廓成型控制、减小对保留岩体的损伤、控制超欠挖以及在较为破碎的岩体中爆破都具有明显优势,具有广阔的应用前景。该论文有图75幅,表31个,参考文献124篇。
胡腾飞[9]（2020）在《坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝机理研究》文中认为随着煤炭开采深度和强度的增加,以及工作面推进速度的加快,坚硬顶板滞后断裂,采场矿压问题突出,矿井安全生产受到影响。针对现有压裂工艺难以准确定向压裂的问题,提出了坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝致裂技术,实现了硬岩深孔长距离定向致裂目标,取得顶板定向切落卸压的效果。围绕硬岩深孔装药爆破聚能射孔技术机理及技术实践,开展了系列研究,取得以下研究成果:（1）实验分析了含裂缝岩体的冲击破坏特征,得到岩体裂缝产状、结构尺寸等因素对岩体强度的弱化影响,研究结论与岩体静态压裂裂缝影响规律基本一致,但高应变率加载作用下的试块自由端表现出明显的反射拉伸破坏特点。（2）硬岩深孔装药聚能射孔首先表现为炸药爆炸高能量汇聚催动重金属粒子的高速冲击造缝,进而复合炸药爆炸高能气体的膨胀增裂。研究表明,药型罩厚度、开口角度、装药炸高等因素对射孔造缝效果具有重要影响,药型罩轴线确定为20mm、开口角度选择60°、药型罩厚度1mm条件下,硬岩孔壁射孔定向侵彻效果最佳。（3）深孔装药爆破聚能射孔在同煤云冈矿开展了现场技术实践,聚能管深孔装药工艺流程顺畅,配合导爆索全长可靠起爆,聚能射孔效果良好,孔壁围岩裂缝发育密度小,定向裂缝开口尺寸及扩展长度大,采用1.5kg三级煤矿许用炸药可实现0.5m间距硬岩的压裂效果。该论文有图76幅,表10个,参考文献103篇。
彭雄[10]（2020）在《水下爆炸冲击荷载作用下高桩码头的动力响应特性数值研究》文中指出随着国民经济的发展,中国的航运事业进入快速发展阶段,港口工程已成为我国和平时期经济建设的重要内容。码头作为港口工程重要的组成部分,具有显着的社会、经济和政治效益。码头结构一旦失事,将给国家和人民带来巨大的损失,后果不堪设想,因此,其安全防护一直是国家总体安全战略的重要组成部分。将爆炸荷载作为一种极端荷载,研究码头结构在爆炸冲击荷载作用下的动力响应、破坏模式,可为码头结构的安全评估及抗爆防护设计提供理论依据,具有重要的军事价值和政治意义。本文以高桩码头作为研究对象,开展爆炸荷载下高桩码头结构的数值模拟分析,探索该型结构在不同爆炸荷载情况下的动态响应及损伤破坏,分析其可能存在的破坏机理,并进一步利用数值仿真方法对某高桩码头结构开展全尺度的水下爆炸冲击动力学研究。主要的研究内容和成果如下:（1）基于ALE算法,对无限域和近水面水下爆炸进行了数值模拟,将数值计算结果与传统经验公式进行比较,验证了本文数值模拟结果的准确性。通过比较无限域和近自由面的冲击波压力曲线,发现自由面存在能够削弱冲击波的作用,主要体现在削弱峰值压力和减小冲击波波形脉宽上。刚性界面对冲击波的影响较大,主要是水底反射波的变化。通过对不规则反射区峰值和脉宽的对比分析,发现随着测深的增大,自由面对冲击波的衰减作用逐渐减小;（2）在小爆距（本文爆心距小于40cm）范围内本模拟所测得水下爆炸压力偏大,而随着测点距离的增大,压力的理论值与模拟值之间的误差逐渐较小,在爆心距离超过60cm时,两者曲线几乎重合,表明模拟结果的可靠性受爆心距离的影响较大;（3）基于多物质流固耦合算法,构建码头框架结构水下爆炸全耦合模型,探讨码头结构动力响应和损伤破坏。冲击波作用在结构迎爆面引起结构冲击破坏;当冲击波传播至结构-水-空气交界面处时,结构因水面截断效应而发生冲切破坏;随着冲击波向结构内部传播,结构内的冲击波会形成与传播方向相反的拉伸波,该情况下极易引起混凝土结构的拉伸破坏;（4）在水下爆炸荷载作用下,除所有桩柱产生了不同程度的损伤外,码头端部的第一根桩柱底部基岩区域以及与横梁相连的基岩区域塑形损伤破坏较为严重,此处的水下桩基础在码头抗爆设计时应适当加强配筋;（5）当相对爆距为0.252（m/kg3）,相对爆深为0.693（m/kg3）时,水下爆炸荷载作用于码头结构上的压力峰值较大,在进行码头结构抗爆防护设计时,应考虑该种特殊情况。
二、Numerical computation algorithm of explosion equations and thermodynamics parameters of mine explosives（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Numerical computation algorithm of explosion equations and thermodynamics parameters of mine explosives（论文提纲范文）
（1）高效消焰剂型安全高威力水胶炸药爆炸性能及破岩机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矿许用炸药 |
| 1.2.2 硬岩巷道爆破掘进 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 炸药性能与破岩相关理论 |
| 2.1 爆破破岩应力波理论 |
| 2.1.1 爆炸作用下的岩土破坏作用 |
| 2.1.2 炮孔孔壁压力计算 |
| 2.1.3 粉碎区和裂隙区半径的计算 |
| 2.2 炸药爆破功率及传递理论 |
| 2.2.1 炸药爆炸功率P_0 |
| 2.2.2 爆轰产物功率P_j |
| 2.2.3 介质获取的功率P_m |
| 2.3 本章小结 |
| 3 高效消焰剂安全高威力水胶炸药配方设计研究 |
| 3.1 安全炸药技术理论 |
| 3.1.1 可燃气体的燃烧与爆炸 |
| 3.1.2 消焰剂的抑制作用 |
| 3.2 安全高威力水胶炸药配方设计理论 |
| 3.2.1 配方设计思路 |
| 3.2.2 炸药热化学参数计算 |
| 3.2.3 安全高威力水胶炸药配方设计数学模型 |
| 3.2.4 基于零氧平衡的配方设计 |
| 3.2.5 制备工艺 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 高效消焰剂安全高威力水胶炸药性能测试实验研究 |
| 4.1 可燃气体安全度测试和做功能力测试 |
| 4.1.1 实验室可燃气体安全性测试 |
| 4.1.2 可燃气体安全性权威机构检测 |
| 4.2 做功能力的权威机构检测 |
| 4.3 炸药爆速测试 |
| 4.4 撞击感度测试 |
| 4.5 热稳定性测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 高效消焰剂安全高威力水胶炸药状态方程参数拟合 |
| 5.1 水胶炸药爆轰产物状态方程 |
| 5.2 水胶炸药JWL状态方程参数拟合 |
| 5.2.1 γ的计算 |
| 5.2.2 E_0的计算 |
| 5.2.3 水胶炸药爆速的理论计算 |
| 5.3 水胶炸药爆破破岩的数值模拟 |
| 5.3.1 单孔爆破模拟 |
| 5.3.2 空孔对直孔掏槽爆破效果影响的数值模拟 |
| 5.4 空孔直眼掏槽的三维数值模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 高效消焰剂安全高威力水胶炸药硬岩巷道应用试验 |
| 6.1 试验方案 |
| 6.2 掏槽优化爆破试验 |
| 6.2.1 模型设计与制作 |
| 6.2.2 模型爆破试验过程 |
| 6.2.3 试验结果及分析 |
| 6.2.4 爆破方案和爆破参数 |
| 6.2.5 试验结果 |
| 6.3 安全高威力炸药与三级炸药应用对比试验 |
| 6.4 安全高威力炸药与二级炸药应用对比试验 |
| 6.4.1 爆破方案和爆破参数 |
| 6.4.2 试验结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读博期间主要科研成果 |
（2）隧道工程聚能爆破破岩机理及参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 切槽爆破技术 |
| 1.2.2 切缝爆破技术 |
| 1.2.3 聚能爆破技术 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 聚能装药结构参数优化研究 |
| 2.1 炸药爆轰理论基础 |
| 2.1.1 C-J爆轰模型 |
| 2.1.2 ZND爆轰模型 |
| 2.2 数值算法简介 |
| 2.2.1 显式算法基础理论 |
| 2.2.2 爆炸模拟算法简介 |
| 2.3 模型验证及机理数值分析 |
| 2.3.1 材料本构参数 |
| 2.3.2 模型验证 |
| 2.3.3 聚能机理数值分析 |
| 2.4 结构参数优化分析 |
| 2.4.1 外壳及药型罩分析 |
| 2.4.2 锥角优化分析 |
| 2.4.3 外壳形状分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 聚能爆破破岩机理分析 |
| 3.1 岩体爆破机制 |
| 3.1.1 爆破破岩机制 |
| 3.1.2 不同条件岩体爆炸作用 |
| 3.2 聚能爆破载荷作用 |
| 3.2.1 聚能响应机制 |
| 3.2.2 爆炸载荷作用 |
| 3.2.3 原岩应力作用 |
| 3.2.4 耦合应力作用 |
| 3.3 裂纹扩展理论分析 |
| 3.3.1 冲击波作用裂纹扩展 |
| 3.3.2 应力波作用裂纹扩展 |
| 3.3.3 爆生气体作用裂纹扩展 |
| 3.4 聚能爆破试验分析 |
| 3.4.1 试验描述 |
| 3.4.2 测试系统简介 |
| 3.4.3 试验结果分析 |
| 3.5 聚能爆破数值分析 |
| 3.5.1 数值模型 |
| 3.5.2 数值结果分析 |
| 3.5.3 对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 聚能爆破炮孔多参数优化及现场应用 |
| 4.1 优化方法简介 |
| 4.1.1 灰色关联度 |
| 4.1.2 熵值赋权法 |
| 4.1.3 赋权后的灰色关联度 |
| 4.2 单孔聚能爆破参数优化 |
| 4.2.1 试验因素及评价指标 |
| 4.2.2 正交试验设计 |
| 4.2.3 关联度计算 |
| 4.2.4 对比分析 |
| 4.3 双孔聚能爆破参数优化 |
| 4.3.1 计算模型 |
| 4.3.2 光爆层分析 |
| 4.4 工程应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
（3）基于物质点法的非均质炸药燃烧细观响应机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景及意义 |
| 1.2 爆炸与冲击动力学问题的数值模拟 |
| 1.2.1 应力波理论 |
| 1.2.2 拉格朗日方法 |
| 1.2.3 欧拉方法 |
| 1.3 炸药燃烧问题的研究现状 |
| 1.3.1 燃烧理论的研究 |
| 1.3.2 燃烧技术的研究 |
| 1.4 细观尺度下炸药爆炸冲击问题的研究现状 |
| 1.4.1 细观尺度下的理论方法 |
| 1.4.2 细观尺度下的数值模拟方法 |
| 1.5 无网格算法 |
| 1.5.1 无网格法在爆炸与冲击动力学中的应用 |
| 1.5.2 物质点法在爆炸冲击动力学中的应用 |
| 1.6 论文主要的研究内容及研究思路 |
| 第2章 物质点法基本理论及其应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 物质点法基本理论 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 背景网格及映射函数 |
| 2.2.3 空间离散 |
| 2.2.4 时间离散 |
| 2.2.5 接触算法 |
| 2.3 广义插值物质点法 |
| 2.4 物质点法在爆炸冲击动力学问题中的应用 |
| 2.5 物质点法计算效率的讨论 |
| 2.5.1 动态背景域 |
| 2.5.2 轴对称问题处理方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 细观尺度下非均质炸药的物理模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非均质炸药的几何模型 |
| 3.3 炸药细观损伤的本构模型 |
| 3.4 细观尺度下的应力更新算法 |
| 3.5 压力波传播机理分析 |
| 3.5.1 冲击波的基本关系式 |
| 3.5.2 冲击波的雨贡纽曲线 |
| 3.5.3 冲击波的基本性质 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 细观尺度下含能晶体颗粒燃烧机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含能晶体颗粒的燃烧特征及规律 |
| 4.2.1 含能晶体颗粒的热分解特征及规律 |
| 4.2.2 含能晶体颗粒的燃烧变化 |
| 4.3 含能晶体颗粒燃烧的热力学性能分析 |
| 4.3.1 含能晶体颗粒的生成焓和反应焓 |
| 4.3.2 含能晶体颗粒的热力学定律 |
| 4.3.3 含能晶体颗粒的状态方程 |
| 4.4 含能晶体颗粒燃烧的化学反应热分析 |
| 4.4.1 含能晶体颗粒燃烧的化学热力学基础 |
| 4.4.2 含能晶体颗粒燃烧的热效应 |
| 4.4.3 含能晶体颗粒燃烧的热平衡机理 |
| 4.5 含能晶体颗粒燃烧的化学反应热和力学耦合分析 |
| 4.6 数值算例 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 细观尺度下非均质炸药燃烧机理分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非均质炸药的状态方程 |
| 5.2.1 粘结剂的状态方程 |
| 5.2.2 气泡的状态方程 |
| 5.3 非均质炸药的热平衡机理分析 |
| 5.3.1 粘结剂的热平衡机理 |
| 5.3.2 气泡的热平衡机理 |
| 5.4 多物质物质点法 |
| 5.5 细观尺度下的“热点”形成 |
| 5.6 数值算例 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 细观尺度下非均质炸药燃烧转爆轰判别条件 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 细观尺度下非均质炸药燃烧转爆轰数学模型 |
| 6.2.1 基本假设 |
| 6.2.2 守恒方程 |
| 6.2.3 状态方程 |
| 6.3 燃烧转爆轰判别条件 |
| 6.4 算例验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）煤岩裂缝的静动态力学特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 选题的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 裂缝对煤岩开采影响研究现状 |
| 1.2.2 二氧化碳致裂器破岩技术研究现状 |
| 1.3 研究主要内容和创新点 |
| 2.裂缝对煤岩开采影响及二氧化碳致裂器破岩技术分析 |
| 2.1 煤岩开采覆岩移动规律 |
| 2.2 覆岩中裂缝类型及其特征 |
| 2.3 液态二氧化碳致裂器系统 |
| 2.4 岩石爆炸破坏准则 |
| 2.5 二氧化碳爆破当量计算研究 |
| 2.5.1 二氧化碳爆破当量方法的确定 |
| 2.5.2 爆破当量计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 3.裂缝对煤岩充填开采影响数值模拟 |
| 3.1 3DEC软件及DFN模型介绍 |
| 3.1.1 裂缝尺寸 |
| 3.1.2 裂缝位置 |
| 3.1.3 裂缝产状 |
| 3.1.4 裂缝物理力学属性 |
| 3.2 数值计算 |
| 3.2.1 计算模型建立 |
| 3.2.2 数值计算方案 |
| 3.3 数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 不同裂缝数量影响下的覆岩移动变形特征分析 |
| 3.3.2 不同裂缝倾角均值影响下的覆岩移动变形特征分析 |
| 3.4 本章总结 |
| 4.初始应力影响下岩石爆破数值模拟研究 |
| 4.1 软件介绍及爆破基本算法 |
| 4.2 初始应力施加方法 |
| 4.2.1 隐式—显式序列求解法 |
| 4.2.2 动态松弛法 |
| 4.3 模型建立 |
| 4.3.1 计算模型 |
| 4.3.2 材料物理力学参数 |
| 4.3.3 边界条件 |
| 4.4 模拟结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.二氧化碳致裂器不同装药量的影响 |
| 5.1 模型建立 |
| 5.1.1 数值计算模型 |
| 5.1.2 材料物理力学参数和边界条件 |
| 5.2 模拟结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士(硕士)期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）固体推进剂破片冲击特性数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 本文研究内容与章节安排 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 1.4 研究思路 |
| 2 弹药低易损性与破片冲击特性研究进展 |
| 2.1 弹药低易损性评价方法及指标体系 |
| 2.1.1 低易损弹药发展历程 |
| 2.1.2 低易损弹药指标体系及评估方法和准则 |
| 2.2 破片冲击特性研究进展 |
| 2.2.1 破片冲击特性试验研究 |
| 2.2.2 破片冲击响应特性数值模拟研究 |
| 2.2.3 破片冲击特性研究进展及存在的问题 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 固体推进剂破片冲击数值计算方法研究 |
| 3.1 有限元分析 |
| 3.1.1 常用有限元软件 |
| 3.1.2 LS-DYNA基本理论基础 |
| 3.1.3 LS-DYNA计算步骤 |
| 3.2 数值模拟方法研究 |
| 3.2.1 材料模型 |
| 3.2.2 状态方程 |
| 3.2.3 反应速率模型 |
| 3.2.4 复合材料本构模型 |
| 3.3 破片冲击数值计算响应程度分级方法及判据研究 |
| 3.3.1 冲击起爆判据 |
| 3.3.2 破片冲击响应程度分级方法研究 |
| 3.4 三维数值模型建立 |
| 3.4.1 物理模型 |
| 3.4.2 数学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 固体推进剂破片冲击数值计算特性参数研究 |
| 4.1 拉格朗日分析 |
| 4.1.1 试验原理 |
| 4.1.2 试验方案 |
| 4.1.3 试验结果及分析 |
| 4.1.4 点火增长模型参数拟合 |
| 4.2 圆筒试验 |
| 4.2.1 试验原理 |
| 4.2.2 试验方案 |
| 4.2.3 试验结果及分析 |
| 4.2.4 爆轰成长传播过程特性参数计算 |
| 4.3 数值模型验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 破片规格和参数对固体推进剂破片冲击特性的影响研究 |
| 5.1 破片速度 |
| 5.1.1 实心药柱 |
| 5.1.2 内孔药柱 |
| 5.2 破片质量和形状 |
| 5.3 破片材质 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 壳体结构对固体推进剂破片冲击特性的影响研究 |
| 6.1 金属壳体材料和壳体厚度 |
| 6.2 壳体结构组合 |
| 6.3 碳纤维增强环氧树脂基复合材料壳体 |
| 6.4 绝热层厚度 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 装药组成、结构、尺寸对固体推进剂破片冲击特性的影响研究 |
| 7.1 装药组成 |
| 7.2 装药结构 |
| 7.2.1 肉厚 |
| 7.2.2 内孔结构 |
| 7.2.3 内孔气氛及压力 |
| 7.3 装药尺寸 |
| 7.4 全尺寸发动机破片冲击特性数值模拟 |
| 7.4.1 试验结果 |
| 7.4.2 数值模拟 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（6）超临界CO2压裂煤体分阶段致裂机理及裂缝扩展规律（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 SC-CO_2压裂煤体的分阶段致裂原理 |
| 2.1 煤体的孔裂隙结构特征 |
| 2.2 SC-CO_2压裂全过程相态特征及分阶段致裂机制 |
| 2.3 SC-CO_2压裂阶段的能量耗散 |
| 2.4 CO_2相变致裂阶段的爆裂能量 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 真三轴SC-CO_2压裂煤体裂缝扩展试验 |
| 3.1 真三轴SC-CO_2压裂试验方案 |
| 3.2 SC-CO_2压裂过程中的压力-时间演化规律 |
| 3.3 热流固耦合作用下煤体裂缝扩展形态 |
| 3.4 SC-CO_2压裂煤体的复杂裂缝形成机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 SC-CO_2压裂的裂缝起裂准则及剪切滑移行为 |
| 4.1 煤层钻孔围岩应力场分析 |
| 4.2 SC-CO_2压裂的裂缝起裂准则 |
| 4.3 SC-CO_2裂缝与天然裂缝相交的剪切滑移行为 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 流固耦合-相变当量分阶段模拟方法及裂缝动态扩展特征 |
| 5.1 流固耦合-相变当量分阶段压裂数值模拟方法 |
| 5.2 分阶段压裂数值模拟方法的验证 |
| 5.3 单孔裂缝动态扩展行为特征 |
| 5.4 多孔相向裂缝动态扩展行为特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 SC-CO_2压裂效果的混合智能预测模型及应用 |
| 6.1 DGWO-SVM混合智能模型 |
| 6.2 模型训练参数的选取与量化 |
| 6.3 DGWO-SVM混合模型的建立与预测 |
| 6.4 SC-CO_2压裂工程设计方法 |
| 6.5 SC-CO_2压裂试验矿井工程设计 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）地铁隧道孤石深孔爆破效果评估及孔网参数优化方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1.研究背景及意义 |
| 1.2.国内外研究现状 |
| 1.2.1.孤石处理技术 |
| 1.2.2.岩体爆破损伤 |
| 1.3.研究内容与技术路线 |
| 1.3.1.研究内容 |
| 1.3.2.研究方案 |
| 1.4.论文的主要创新点 |
| 2.孤石爆破的数值模拟及岩体动力响应 |
| 2.1.动力分析软件介绍 |
| 2.2.爆炸模拟方法 |
| 2.3.岩体本构模型的选取 |
| 2.3.1.损伤力学理论 |
| 2.3.2.岩石材料损伤本构 |
| 2.3.3.岩体裂纹扩展的数值模拟方法 |
| 2.4.小波包分解(Wavelet Packets Decomposition) |
| 2.5.岩体中应力波的传播 |
| 2.5.1.数值模拟模型设置 |
| 2.5.2.岩体中爆破应力波的传播 |
| 2.6.单孔爆破岩体破碎效果研究 |
| 2.6.1.数值模拟模型设置 |
| 2.6.2.单孔爆破下岩石裂缝的产生机理 |
| 2.6.3.不同炸药单耗的岩体破碎效果 |
| 2.7.本章小结 |
| 3.不耦合装药下岩体爆破破碎效果 |
| 3.1.流固耦合分析及状态方程 |
| 3.1.1.数值计算模型设置 |
| 3.2.不耦合系数对孔壁压力峰值的影响 |
| 3.3.不同不耦合介质下岩体破碎效果 |
| 3.3.1.耦合装药下岩体破碎效果 |
| 3.3.2.不耦合系装药下岩体破碎效果 |
| 3.4.本章小节 |
| 4.孤石岩体不同围岩介质的破碎效果研究 |
| 4.1.数值计算模型设置 |
| 4.2.孤石爆破质点振动速度分布 |
| 4.3.强弱介质模型孤石爆破效果 |
| 4.3.1.岩体的损伤分布及环向裂纹分布 |
| 4.3.2.内外介质强度差异对岩体破碎效果的影响 |
| 4.4.本章小结 |
| 5.孤石爆破孔网参数优化方法 |
| 5.1.工程概况 |
| 5.2.深孔爆破工艺介绍 |
| 5.2.1.选用爆破器材 |
| 5.2.2.施工流程 |
| 5.2.3.覆盖防护措施 |
| 5.3.损伤程度的判别及优化参数的确定 |
| 5.3.1.损伤程度的判别 |
| 5.3.2.优化参数的确定 |
| 5.4.优化算法以及支持向量回归模型 |
| 5.4.1.免疫克隆选择算法(Immune Clone Selection Algrithm,ICSA) |
| 5.4.2.支持向量回归(Support Vector Regression,SVR) |
| 5.5.基于ICSA-SVR模型的孔网参数优化方法 |
| 5.6.学习样本的建立——数值试验 |
| 5.6.1.数值模型设置及孤石深孔爆破破碎效果 |
| 5.6.2.学习样本集合的建立及SVR模型的训练 |
| 5.6.3.孔网参数的优化 |
| 5.7.本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1.结论 |
| 6.2.展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）柔性切缝药包定向断裂控制爆破机理及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 岩石定向断裂控制爆破国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 柔性切缝药包爆炸作用理论分析 |
| 2.1 炸药的爆轰及柔性外壳对炸药爆轰的影响 |
| 2.2 爆炸冲击波在柔性外壳约束下的传播过程 |
| 2.3 爆轰产物在柔性外壳约束下的流场分析 |
| 2.4 柔性切缝外壳的聚能效应 |
| 2.5 切缝药包爆破裂纹形成机理及扩展特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 柔性切缝药包爆炸应力波实验研究 |
| 3.1 柔性切缝药包定向断裂控制爆破影响因素分析 |
| 3.2 超动态应变测试系统与实验方案 |
| 3.3 柔性切缝药包爆炸应力波实验过程 |
| 3.4 实验数据处理与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双孔含预裂隙砂浆试件定向断裂控制爆破研究 |
| 4.1 超声波检测岩体损伤的理论基础 |
| 4.2 超声波测试系统与测点布置 |
| 4.3 双孔含预裂隙砂浆试件爆破实验及其声波测试 |
| 4.4 含预裂隙砂浆试件爆破实验结果分析 |
| 4.5 双孔含预裂隙砂浆试件数值模拟研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 柔性切缝药包岩石定向断裂控制爆破的应用研究 |
| 5.1 柔性切缝药包在含斜层隧道成形控制的应用 |
| 5.2 柔性切缝药包在煤矿巷道成形控制的应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 2 裂缝岩体动态力学性能分析 |
| 2.1 水泥砂浆试块动态力学试验分析 |
| 2.2 动载条件下试块破坏过程分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 金属药罩结构参数及爆炸复合射流定向致裂特征研究 |
| 3.1 计算软件选取 |
| 3.2 不同装药结构下金属射流特征分析 |
| 3.3 爆炸复合射流侵彻效应分析 |
| 3.4 岩石力学特性对裂缝发育的影响分析 |
| 3.5 孔内爆炸复合射流定向致裂特征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 金属射流复合爆炸致裂岩体机理分析 |
| 4.1 岩体孔内炸药爆轰过程 |
| 4.2 金属射流先导破岩机理 |
| 4.3 钻孔围岩冲击波破坏机理 |
| 4.4 含裂缝岩体的爆生气体膨胀做功过程 |
| 4.5 钻孔内金属射流复合爆炸定向致裂 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 坚硬顶板定向致裂现场实践 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 端头三角悬板切除爆破设计 |
| 5.3 试验效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）水下爆炸冲击荷载作用下高桩码头的动力响应特性数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冲击波传播过程的流场特性 |
| 1.2.2 水下爆炸对结构冲击作用的研究 |
| 1.3 目前存在的不足 |
| 1.4 论文主要研究内容及意义 |
| 第二章 水下爆炸基本理论 |
| 2.1 水中爆炸基本现象 |
| 2.1.1 冲击波传播 |
| 2.1.2 气泡运动和空化效应 |
| 2.2 冲击波基本理论 |
| 2.2.1 爆轰波C-J理论 |
| 2.2.2 水中冲击波基本方程与状态参数 |
| 2.2.3 水中冲击波压力的计算 |
| 2.3 水下爆炸经验公式和爆炸荷载特性 |
| 2.4 LS-DYNA与ALE算法的基本理论 |
| 2.4.1 ALE描述下流体动力学方程的建立 |
| 2.4.2 Lagrange-Euler流固耦合算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 浅水爆炸下冲击波传播特性 |
| 3.1 软件简介 |
| 3.2 数值模型建模方法 |
| 3.2.1 单元选择 |
| 3.2.2 材料模型 |
| 3.2.3 沙漏控制 |
| 3.3 无限域水下爆炸数值模拟 |
| 3.3.1 无限水域数值模型和相关参数 |
| 3.3.2 计算结果分析及数值验证 |
| 3.4 近水面水下爆炸数值模拟 |
| 3.4.1 近水面水下爆炸数值模型建立和相关参数 |
| 3.4.2 近自由面水下爆炸基本物理过程 |
| 3.5 边界条件对冲击波压力峰值的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 爆炸冲击下框架码头的动力学特性 |
| 4.1 材料本构模型 |
| 4.1.1 混凝土动力损伤本构模型 |
| 4.1.2 岩石材料模型 |
| 4.2 水下爆炸冲击作用下高桩码头的数值模拟分析 |
| 4.2.1 码头框架模型的描述和数值模型建立 |
| 4.2.2 冲击波在水和码头结构间的传播特性 |
| 4.2.3 水下爆炸冲击作用下码头结构的毁伤特性 |
| 4.2.4 码头结构动力响应特性分析 |
| 4.3 不同工况下炸药对码头结构损伤破坏的影响 |
| 4.3.1 炸药起爆距离对码头结构损伤破坏的影响 |
| 4.3.2 炸药起爆深度对码头结构损伤破坏的影响 |
| 4.3.3 炸药起爆当量对码头结构损伤破坏的影响 |
| 4.4 综合分析 |
| 4.4.1 无量纲化的压力峰值分析 |
| 4.4.2 峰值压力变化分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表论文目录) |
四、Numerical computation algorithm of explosion equations and thermodynamics parameters of mine explosives（论文参考文献）
- [1]高效消焰剂型安全高威力水胶炸药爆炸性能及破岩机制研究[D]. 刘伟. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]隧道工程聚能爆破破岩机理及参数优化研究[D]. 韦汉. 广西大学, 2021(12)
- [3]基于物质点法的非均质炸药燃烧细观响应机理研究[D]. 马敬鑫. 哈尔滨工程大学, 2021
- [4]煤岩裂缝的静动态力学特性分析[D]. 李帅. 中北大学, 2021(09)
- [5]固体推进剂破片冲击特性数值模拟研究[D]. 孙百政. 航天动力技术研究院, 2021(01)
- [6]超临界CO2压裂煤体分阶段致裂机理及裂缝扩展规律[D]. 闫浩. 中国矿业大学, 2020
- [7]地铁隧道孤石深孔爆破效果评估及孔网参数优化方法[D]. 宋威. 北京交通大学, 2020(03)
- [8]柔性切缝药包定向断裂控制爆破机理及应用[D]. 董超. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝机理研究[D]. 胡腾飞. 中国矿业大学, 2020
- [10]水下爆炸冲击荷载作用下高桩码头的动力响应特性数值研究[D]. 彭雄. 长沙理工大学, 2020(07)