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当装药凹槽内表面衬上一个药形罩时,装药爆轰后,凹槽附近炸药爆炸的能量就会传递给药形罩,使药形罩以很大的速度向轴线运动,此时,药型罩在高温高压的爆轰产物的作用下,形成金属杆,可以看作流体。其中,药型罩的内表面形成细长的金属射流,药型罩外表面形成杵体。药型罩压垮并产生射流的过程,射流吸收的爆炸能量不会象爆炸产物那样再散失掉。金属杆在轴向上存在速度梯度,从而,引起了金属射流在飞行过程中拉断现象。炸药性能和重量、装药结构、起爆方式、药型罩材料及其几何尺寸等对金属流的形成和侵彻具有显著影响。
圆柱形药柱爆轰后,爆轰产物沿近似垂直原药柱表面的方向,向四周飞散,作用于钢板部分的仅仅是药柱端部的爆轰产物,作用的面积等于药柱端面积。带锥孔的圆柱形药柱则不同:锥孔部分的爆轰产物飞散时,先向轴线集中,汇聚成一股速度和压力都很高的气流,称为聚能气流。爆轰产物的能量集中在较小的面积上,在钢板上就打出了更深的孔,这就是锥形孔能够提高破坏作用的原因。
锥孔处爆轰产物向轴线汇聚时,有两个因素在起作用:
1. 爆轰产物质点以一定速度沿近似垂直于锥面的方向向轴线汇聚,使能量集中;
2. 爆轰产物的压力本来就很高,汇聚是在轴线处形成更高的压力区,高压迫使爆轰产物向周围低压区膨胀,使能量分散。
由于上述两因素的综合作用,气流不能无限的集中,而在离药柱端面某一距离处达到最大的集中,以后则又迅速飞散开了。
为了提高聚能效应,就应设法避免高压膨胀引起能量分散而不利于能量集中的因素,对于聚能作用,能量集中的程度可用单位体积能量,即能量密度来做比较。爆轰波的能量中,位能占3/4,动能占1/4。而聚能过程,动能是能够集中的,位能则不能集中,反而起分散作用,所以,聚能气流的能量集中程度不是很高的。如果设法把能量尽可能转换成动能的形式,就能大大提高能量的集中程度。
在药柱锥孔表面加一个铜罩,爆轰产物在推动罩壁向轴线运动过程中,就能将能量传递给了铜罩。由于铜的可压缩性很小,因此内能增加很少,能量的加大部分表现为动能形式,这样就可避免高压膨胀引起的能量分散而使能量更为集中。此外,铜罩还有两个有利于穿孔的作用:
1. 罩壁在轴线处汇聚碰撞时,发生能量重新分配。罩内表面铜层的速度比闭合时的速度高1至2倍,使能量密度进一步提高,形成金属射流;罩的其余部分则形成速度较低的杵。严格的讲,锥形罩壁在向轴线运动过程中,能量已经在逐渐地由外曾向内层转移。
2. 金属射流各部分的速度是不同的,端部速度高,尾部速度低,因此射流再向前运动过程中将被拉长。但由于铜的优良的延性,射流可以比原长延伸好几倍而不断裂。当然,金属射流在延伸过程中不像聚能气流那样膨胀分散,仍保持着原来的能量密度。
由此可知,药型罩的作用是将炸药的爆轰能量转换成罩的动能,从而提高聚能作用,所以对罩的材料的要求是:可压缩性小,再聚能过程中不气化,密度大,延性好;铜是目前应用最为普遍的材料,也有少量使用金属钽制作的药型罩。
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由上面的分析来看,聚能效应的主要特点是能量密度高和方向性强,但仅仅在锥孔方向上有很大的能量密度和破坏作用,其他方向则和普通装药的破坏作用是一样的;因此,聚能装药一般只适用于产生局部破坏作用的领域。
事实上,不仅锥形罩能产生聚能作用,其他如抛物线形罩和半球形罩等也能产生聚能作用,这些都属于轴对称聚能装药。锥形罩也有圆锥形、喇叭形、双锥罩等多种形式。有时,药型罩可以做得很长,用以产生一条聚能射流,起切割作用,这种装要成为线型聚能装药或切割索。轴对称和平面对称型聚能装药应用很广,如在军事上,用于对付各种装甲目标;在工程爆破中,可在土层和岩石上打孔(勘探领域);在野外切割钢板、钢梁;在水下切割构件(打捞沉船时切割船体)。
桐柏县地质灾害形成条件分析
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云南省广南县地质灾害形成条件分析
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序
前言
绪论
第1章 炸药及其爆炸的基本知识
1.1 爆炸现象
1.2 炸药化学反应的基本形式
1.3 炸药的爆炸反应方程
1.4 介质中的波与冲击波
1.5 炸药的爆轰与其参数计算
1.6 炸药的起爆与感度
1.7 炸药的爆破作用
1.8 炸药爆炸的聚能效应
思考题
第2章 爆破器材与起爆方法
2.1 炸药及其分类
2.2 起爆器材
2.3 起爆方法
思考题
第3章 岩石爆破原理与方法
3.1 岩石的物理力学性质
3.2 岩石中的爆炸应力波
3.3 岩石爆破破碎原理
3.4 爆破漏斗及利文斯顿的爆破漏斗理论
3.5 装药结构与起爆方法
3.6 炮孔的堵塞
3.7 毫秒爆破
3.8 影响炸药爆破效果的因素
思考题
第4章 周边爆破技术
4.1 概述
4.2 光面、预裂爆破的优点与效果评价
4.3 光面、预裂爆破原理
4.4 光面、预裂爆破的参数确定
4.5 光面、预裂爆破的设计与施工
4.6 岩石定向断裂爆破技术
思考题
第5章 地下工程掘进爆破
5.1 概述
5.2 隧道掘进施工方法
5.3 掏槽爆破
5.4 崩落孔爆破与周边孔爆破
5.5 掘进工作面爆破参数设计
5.6 隧道掘进快速施工技术
5.7 立井爆破技术要点
思考题
第6章 露天爆破技术
6.1 爆破工程地质
6.2 露天台阶爆破
6.3 硐室爆破
6.4 爆破块度统计与预报
思考题
第7章 构(建)筑物拆除爆破与特种爆破
第8章 特殊地层条件下的爆破技术
第9章 爆破安全技术
第10章 岩石爆破理论与技术进展
参考文献 2100433B
第1章 炸药及其爆炸的基本知识
1.1 爆炸现象
1.2 炸药化学反应的基本形式
1.3 炸药的爆炸反应方程
1.4 介质中的波与冲击波
1.5 炸药的爆轰与其参数计算
1.6 炸药的起爆与感度
1.7 炸药的爆破作用
1.8 炸药爆炸的聚能效应
思考题
第2章 爆破器材与起爆方法
2.1 炸药及其分类
2.2 起爆器材
2.3 起爆方法
思考题
第3章 岩石爆破原理与方法
3.1 岩石的物理力学性质
3.2 岩石中的爆炸应力波
3.3 岩石爆破破碎原理
3.4 爆破漏斗及利文斯顿的爆破漏斗理论
3.5 装药结构与起爆方法
3.6 炮孔的堵塞
3.7 毫秒爆破
3.8 影响炸药爆破效果的因素
思考题
第4章 周边爆破技术
4.1 概述
4.2 光面、预裂爆破的优点与效果评价
4.3 光面、预裂爆破原理
4.4 光面、预裂爆破的参数确定
4.5 光面、预裂爆破的设计与施工
4.6 岩石定向断裂爆破技术
思考题
第5章 地下工程掘进爆破
5.1 概述
5.2 隧道掘进施工方法
5.3 掏槽爆破
5.4 崩落孔爆破与周边孔爆破
5.5 掘进工作面爆破参数设计
5.6 隧道掘进快速施工技术
5.7 立井爆破技术要点
思考题
第6章 露天爆破技术
6.1 爆破工程地质
6.2 露天台阶爆破
6.3 硐室爆破
6.4 爆破块度统计与预报
思考题
第7章 构(建)筑物拆除爆破与特种爆破
第8章 特殊地层条件下的爆破技术
第9章 爆破安全技术
第10章 岩石爆破理论与技术进展
聚能切割索:利用聚能效应(通常称为"门罗效应"),即炸药爆炸后,起爆炸产物在高温高压来切割金属材料,爆破碎片基本是沿炸药表面的法线方向向外飞散的。带凹槽的装药在引爆后,在凹槽轴线上会出现一股汇聚的、速度和压强都和高的爆炸产物流,在一定的范围内使炸药爆炸释放出来的化学能集中起来。
当装药凹槽内表面衬上一个药形罩时,装药爆轰后,凹槽附近炸药爆炸的能量就会传递给药形罩,使药形罩以很大的速度向轴线运动,此时,药型罩在高温高压的爆轰产物的作用下,形成金属杆,可以看作流体。其中,药型罩的内表面形成细长的金属射流,药型罩外表面形成杵体。药型罩压垮并产生射流的过程,射流吸收的爆炸能量不会象爆炸产物那样再散失掉。金属杆在轴向上存在速度梯度,从而,引起了金属射流在飞行过程中拉断现象。炸药性能和重量、装药结构、起爆方式、药型罩材料及其几何尺寸等对金属流的形成和侵彻具有显著影响。
圆柱形药柱爆洪后,爆轰产物沿近似垂直原药柱表面的方向,向四周飞散,作用于钢板部分的仅仅是药柱端部的爆轰产物,作用的面积等于药柱端面积。带锥孔的圆柱形药柱则不同:锥孔部分的爆轰产物飞散时,先向轴线集中,汇聚成一股速度和压力都很高的气流,称为聚能气流。爆轰产物的能量集中在较小的面积上,在钢板上就打出了更深的孔,这就是锥形孔能够提高破坏作用的原因。