不耦合偏心装药孔壁压力与岩体动态响应特性数值模拟研究

摘要

为研究偏心装药结构的爆破特性，使炸药的能量得到充分利用和精确释放，本研究运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件，研究多种不耦合系数下偏心装药结构爆破的孔壁压力和岩体动态响应。通过建立三维数值模拟模型，研究偏心装药工况下不耦合系数K=2.0、1.56、1.25以及同心装药工况下K=1.0的孔壁压力、岩体损伤情况以及爆炸地震波能量通量变化情况。结果表明：偏心装药工况下，装药段耦合侧与不耦合侧的孔壁峰值压力随不耦合系数增大相差越大，耦合侧的孔壁峰值压力为不耦合侧的4～11倍；距离装药段较远处的非装药段耦合侧和不耦合侧孔壁压力几乎不受偏心装药结构的影响，同一位置处耦合侧与不耦合侧孔壁压力数值相差较小，但孔壁压力仍随不耦合系数的增大而减小；偏心装药结构装药段和非装药段的损伤区域都出现了“偏心效应”,裂隙区体积是粉碎区体积的8～15倍，裂隙区体积和地震波能量通量的峰值都随不耦合系数的增大而减小。

关键词

不耦合系数 / 偏心装药结构 / 孔壁压力 / 非装药段 / 数值模拟

基金资助

湖北省“智能建造”青年科技人才联合资助项目(2024DJC006); 湖北省中央引导地方科技发展专项资助项目(2024CSA094)