爆炸模型的研究进展
SPH方法模拟水下爆炸研究进展
SPH方法模拟水下爆炸研究进展杨文山;孟晓宇;王祖华【摘要】The main technical problems and research status of SPH method in simulating warship underwater explosion are analyzed. The results show that the treatments of multiphase flow of larger density ratio, three dimensional or three dimensional simulations based on symmetric algorithms, non-reflecion ' boundary and other boundary problems are the main bottleneck technologies of SPH applications in the engineering of warship underwater explosion. Finally, the key research directions of SPH method to solve the problems of warship underwater explosion are put forward.%对SPH方法模拟舰船水下爆炸的主要技术问题及其研究现状进行分析.结果表明,大密度比多相流模拟、三维或基于对称算法的三维模拟、无反射边界等边界的处理是SPH方法实现舰船水下爆炸工程应用的主要技术瓶颈.提出SPH方法实现舰船水下爆炸工程应用的重点研究方向.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2012(034)012【总页数】5页(P3-6,14)【关键词】SPH;水下爆炸;多相流;边界【作者】杨文山;孟晓宇;王祖华【作者单位】武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉430064;武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉430064;武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U661.720 引言随着SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法在具有材料强度的动态响应问题和具有大变形流体动力学问题上的成功应用，许多学者开始考虑用其模拟水下爆炸的可行性。
爆炸伤动物模型建立与观察的研究进展
全 性 和 可重 复 性 高 ． 验 效 果 良好 ． 用 于 单 因 素 分 析 爆 炸 实 适
冲击 波 致 伤 的研 究 。 ３ 动 物模 型 的 观 察与 应 用 爆 炸 伤 致 伤 的 主 要 因素 包 括 冲击 波 、 片 和 高 温 ， 别 破 区
２ 致 伤 方 法
于 其 他 损 伤 的特 征 性 部 分 是 冲 击 波 的 超 压 和 负 压 引 起 原 发 损 伤 ． 称 “ 冲 击 伤 ” 即 Ｉ 上 的爆 震 伤 １ ， 亦 纯 ， 临床 ２ 对肺 和胸 腔 的 ２ １
与人 体 相 似 ． 对 软 组织 损 伤 和 愈 合 的研 究 ， 在 以及 针 对 局 部
软 组 织 的 治疗 方 法 研究 中得 到 了广 泛应 用 ［ １ ｔ２ ｏ Ｉ 用 传 感 器 ， 。利 ， 和 计 算机 建立 的 爆 炸伤 模 型 也 有 报道 ， 这种 方 法 目前 仅 用 但 于模 拟 体 内数 据 的 采集 Ｉ ，。 ５ ３１
器 的变 化 ． 炸伤 在 战伤 中的 比例不 断 提 高… 爆 。据 最新 的 统 计
显 示 ， 拉 克 和 阿富 汗 战 争 中 ７ ％的 伤 员 为爆 炸伤 所 致㈦。为 伊 ８ 研 究爆 炸 伤 机理 ， 索爆 炸 伤 治 疗 方法 。 国 内外 学 者 建 立 了 探 多种 爆 炸伤 致 伤 动物 模 型 ， 并进 行 了大量 的观 察 和研 究 。 １ 实 验动 物 的选 择 以 大 鼠 、 、 、 和 羊 等 为实 验 动 物 的爆 炸伤 模 型研 究 兔 犬 猪 均 有报 道 。其 中 ， 动 物 （ 小 如大 鼠和 家兔 ） 多用 于单 纯 的观 大 察 研究 。通 过 对 大 体 、 理 以 及全 身 和 局 部 因 子 的测 定 反映 病
模型检测中状态爆炸问题研究综述
Ｖ ｏ ｌ ． ４ ０Ｎ ｏ Байду номын сангаас ６ Ａ Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０ １ ３
模型检测中状态爆炸问题研究综述
侯 刚 周宽久 勇嘉伟 任龙涛 王小龙 （ ） 大连理工大学软件学院 大连 １ １ ６ ６ ２ ０
摘 要 模型检 测 已成 为 保 证软件系 统正 确 性 和 可 靠 性 的重要手段 ， 但 随 着 软件 功 能 日益 强 大 ， 其 规 模和 复杂度 也 越 来越大， 在模型检 测过 程 中容 易 产生 状 态 爆炸 问题 。 如 何 解 决 模型检 测 中的 状 态 爆炸 ， 已成 为 工 业 界 和理论 界 无 法 回 避 的重要 课 题 。 系 统 地 综 述 模型检 测 领域 解 决 状 态 爆炸 问 题 的 关 键 技 术 和 主 要 方 法 ， 并提出该领域的最新研究进展 与方向。 关键词 软件系 统 ， 模型检 测 ， 状 态 空间 爆炸 ， 形 式 化 验证 中图法分类号 Ｔ Ｐ ３ ０ １ 文献标识码 Ａ
（ ， ， ） Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ６ ２ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｙ ｇ ｙ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｉ ｎ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍ ｅ ａ ｎ ｉ ｍ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ａ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ． Ｍ ｇ ｐ ｐ ｐ ｙ ｙ ， ， Ｈ ｏ ｗ ｅ ｖ ｅ ｒ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ ｆ ｕ ｌ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｔ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍ ｌ ｅ ｘ ｉ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｒ ｏ ｗ ｉ ｎ ． Ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｔ ｉ ｓ ｇ ｙ ｐ ｙ ｙ ｐ ｙ ｇ ｇ ｅ ａ ｓ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ｈ ｏ ｗ ｔ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｘ ｌ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｉ ｎ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｘ ｌ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｉ ｎ ｙ ｐ ｐ ｐ ｐ ｇ ｐ ｇ ， ｂ ｅ ｃ ｏ ｍ ｅ ａ ｎ ｉ ｍ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ ｂ ｅ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｅ ｄ ｂ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｉ ｓ ｔ ｓ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｗ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ｐ ｙ ｙ ｐ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ， ｒ ｏ ｏ ｓ ｅ ｄ ｒ ｏ ｒ ｅ ｓ ｓ ｋ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ａ ｎ ｄ ｍ ａ ｉ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｓ ｏ ｌ ｖ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｘ ｌ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ － ｐ ｐ ｐ ｐ ｇ ｙ ｇ ｙ ｇ ｐ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｉ ｎ ． ｇ ， ， ， Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ Ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｉ ｎ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｘ ｌ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｇ ｐ ｙ 切片 、 偏序规约 、 抽象等 。 本文将按照模型检测技术的发 展 历 ， 程综述 上 述 技 术 和 方 法 （ 如图 １所示） 并对该领域的最新研 究热点与现状进行分析与讨论 。
爆炸冲击波性脑损伤的研究进展
爆炸冲击波性脑损伤的研究进展李创忠*综述王运杰审校(中国医科大学附属一院神经外科，辽宁沈阳)摘要：爆炸冲击波性脑损伤是近年来国外战争中战斗人员遭受的一种较为严重而又多发的创伤。
特别是近年来在不断发生的恐怖袭击中，越来越多的平民遭受着这种外伤的痛苦。
一些机构对这种疾病的发生机制及治疗方法的研究已取得一定成果，人们逐渐认识到这种损伤有别于传统划分的开放性颅脑损伤与闭合性颅脑损伤，但其确切的发病机制及有效的诊断治疗方案仍不确定。
本文就国外近年来对这种疾病的研究情况、流行病学、可能的发病机制及治疗方法等进行综述。
关键词：爆炸冲击波颅脑损伤爆炸冲击波性脑损伤是近年来国外战争中战斗人员遭受的一种较为严重而又多发的创伤。
特别是近年来在不断发生的恐怖袭击中，越来越多的平民遭受着这种外伤的痛苦。
本文就国外近年来对这种疾病的研究情况、流行病学、可能的发病机制及治疗方法等进行综述。
流行病学美军在近年的军事行动中，爆炸冲击波性脑损伤的发生率约为40-60%，估计有32万服役人员或20%的战士遭受过爆炸冲击波性脑损伤之苦（1）。
2/3的后送伤员及88%的需要到二级医疗机构进行治疗的伤员是冲击性损伤伤员（2）。
在频发的自制炸弹及汽车炸弹的恐怖袭击中，爆炸冲击波性脑损伤的发生率也很高。
但这些数据来自于一些片面的、有限的个人资料，综合的、科学的、严谨的流行病学研究还没有实施（1）。
尤其是爆炸冲击波性脑损伤和创伤后应激障碍之间的关系还没有完全弄明白。
为了尽力去阐述这类损伤的流行病学特点，美军已建立了包括颅脑损伤联合治疗档案室、国防和退伍军人脑损伤研究中心、以及在Hugh and Carolyn Shelton军事神经损伤基金会支持下建立的综合资料库（1）。
这些资料库的建立将有助于爆炸冲击波性脑损伤的流行病学的研究。
爆炸冲击波的产生及作用机制爆炸冲击波是由爆炸装置爆炸产生的瞬间压力波通过水或空气介导向周围传导而产生的。
炸药爆炸时，其能量能快速的释放出来，导致空间位相的改变而引起空气的快速膨胀而产生冲击波。
爆炸荷载的特点及简化分析方法
爆炸荷载分析研究进展
试验法
Sasani 和 Sagiroglu对圣地亚哥的一家宾馆进行了实体爆 炸试验。
整体结构 的研究
试验表明在爆炸冲击波作用下，钢筋混凝土梁发生快速弯 曲，后面板出现拉裂缝，前面板出现压裂缝。同时，由于自由 表面(后表面)产生的反射拉伸波，梁的后表面发生了散裂。随 着爆炸质量的增加，钢筋混凝土梁的破坏模式由整体弯曲断裂 向塑性铰裂破坏、严重剥落剥落转变。
爆炸荷载分析研究进展
试验法
结构构件 的研究
Zhang 等对 ＲC 梁在近爆情况下的 破坏特性进行了试验研究，并研究 了不同比例爆距下 ＲC 梁的破坏形 态和损伤程度。 试验表明在爆炸冲击波作用下，钢 筋混凝土梁发生快速弯曲，后面板 出现拉裂缝，前面板出现压裂缝。 同时，由于自由表面(后表面)产生 的反射拉伸波，梁的后表面发生了 散裂。随着爆炸质量的增加，钢筋 混凝土梁的破坏模式由整体弯曲断 裂向塑性铰裂破坏、严重剥落剥落 转变。
载、等效屈服抗力等物理量。
构建一个等效的单自由度结构体系，用于计算原结构构件
在动力荷载作用下的最大位移响应。
爆炸荷载分析研究进展
解析法
等效单自由度法计算模型
ME(t) 、KE(t) 、PE(t)——分别为等效质量、等效刚度、等效荷载
爆炸荷载分析研究进展
解析法
模态近 似法
最早由Martin和Symonds提出 假定爆炸荷载作用下结构构件的变形遵循一定的规律
案例分析
2015年8月12日，位于天津 市滨海新区天津港的瑞海公司 危险品仓库发生火灾爆炸事故， 造成165人遇难、8人失踪，798 人受伤（伤情重及较重的伤员 58人、轻伤员740人），304幢 建筑物、12428辆商品汽车、 7533个集装箱受损。截至2015 年12月10日，直接经济损失 68.66亿元。
我的拿手好戏 研究天文学与宇宙奥秘
我的拿手好戏研究天文学与宇宙奥秘天文学，是我热爱的拿手好戏。
从小时候起，我就对星星、行星以及整个宇宙的奥秘充满了好奇。
这份好奇心驱使着我走上了研究天文学的道路，不断深入探索宇宙的奥秘。
在这篇文章中，我将分享我对天文学的热爱，并且介绍一些我近期的研究成果。
首先，让我们来谈谈我对天文学的激情。
小时候，我对星星的种种颜色和亮度产生了浓厚的兴趣。
我常常躺在院子里，仰望着漫天繁星，试图理解它们的组成和运动。
随着我长大，我开始学习天文学的基础知识，并且加入了学校的天文社团。
在社团里，我与其他对天文学充满热情的同学一起观测星空、学习天文仪器的使用以及解析行星运动的规律。
这段经历进一步点燃了我对天文学的兴趣，并且决定了我未来的职业发展方向。
近期，我在研究中取得了一些重要的进展。
我对宇宙背景辐射进行了详细的研究，这是宇宙中最早的微波辐射，被认为是宇宙大爆炸的遗迹。
通过分析宇宙背景辐射的数据，我成功地探测到了一些关于宇宙形成和演化的重要信息。
这些研究成果不仅为解答宇宙起源提供了重要线索，也为我们更加深入地理解宇宙的本质和演变过程打开了新的大门。
另外，我也对恒星的形成和演化进行了深入研究。
恒星是宇宙中最为常见的天体，了解它们的形成和演化过程对于我们揭示宇宙的奥秘至关重要。
我使用了先进的遥感技术和数据分析方法，对一些恒星形成区域进行了观测和研究。
通过分析恒星形成区的物理条件和化学成分，我成功地提出了一种新的恒星形成模型，并且通过实验证实了这一模型的合理性和准确性。
这一研究成果为我们揭示了恒星形成的机制，为了解宇宙中恒星的分布和演化提供了重要基础。
除了恒星和宇宙背景辐射的研究，我还对宇宙的膨胀和暗能量进行了深入的研究。
膨胀理论是近年来宇宙学领域的一个重要课题，它涉及到宇宙起源后的演化过程。
通过模拟和数值计算，我成功地建立了一种新的膨胀模型，并且对其进行了详细的数值分析。
研究结果显示，新的膨胀模型可以更好地解释宇宙加速膨胀的现象，并且为暗能量的存在提供了新的解释。
安全系统工程(徐志胜3版)第六章典型事故影响模型和计算
k 1
气体呈亚音速流动时，其泄漏量为：
Q YCg AP
Mk 2 k1 RT k 1
Cg——气体泄漏系数，当裂口形状为圆形时取1.00，三角形
时取0.95，长方形时取0.90
Y——气体膨胀因子，它由下式计算：
k 1
2
k 1
Y
1 k 1
k
1 2
k 1
P P0
k
[1
P0 P
k
]
气体泄漏模型
干饱和蒸气 1.135
一氧 二氧 化碳 化碳
1.395 1.295
一氧 化氮
1.4
1.22
二氧 化氮 1.31
1.33
过热 蒸气 1.3
1.32
氢氰 酸 1.31
两相流泄漏模型
在过热液体发生泄漏时，有时会出现气、液两相流动。均匀两 相流动的泄漏速度可按下式计算：
Q Cd A 2P Pc
〔6-11〕
Q——两相流泄漏速度，kg/s； Cd——两相流泄漏系数，可取0.8； A——裂口面积，m2； P——两相混合物的压力，Pa； Pc——临界压力，Pa，可取Pc =0.55Pa；
两相流泄漏模型
ρ——两相混合物的平均密度，kg/ m3，它由下式计算：
1
Mv 1 Mv
1
2
ρ1——液体蒸发的蒸气密度，kg/ m3；
速； 〔3〕云团内部或云羽横截面上浓度、密度等参数服从高斯
分布〔即正态分布〕。
建立如下坐标系OXYZ：其中原点O是泄漏点在地面上的正投影， X轴沿下风向水平延伸，Y轴在水平面上垂直于X轴，Z轴垂直向 上延伸。
非重云气扩散模型
根据高斯模型，泄漏源下风向某点〔x,y,z)在t时刻的浓度用 下面的公式计算。
舰艇水下爆炸破损分布特性
舰艇水下爆炸破损分布特性
孙赫;闫明;杜志鹏;张磊
【期刊名称】《爆炸与冲击》
【年(卷),期】2024(44)6
【摘要】舰艇在作战过程中受到武器攻击,从爆炸产生的破口持续多向进水,影响舰艇的不沉性。
为了探究水下爆炸破损分布特性,开展了驳船近场水下爆炸试验,利用声固耦合法计算了冲击波与气泡射流载荷联合作用下全船结构的毁伤,得到整船塑性变形区域的凹陷深度为85 cm,L形破口宽30 cm,破口面积为0.2 m2。
对比了试验和仿真数据,计算破口尺寸的相对误差小于20%,破口位置吻合较好,验证了模型的准确性。
利用该模型进行了不同爆距下爆炸仿真计算,提出了驳船在近场水下爆炸载荷作用下的分布式损伤模式,明确了舰船结构的毁伤除整体折断和局部大型破口外还有广泛分布的小裂缝存在于舱壁、舷侧外板等部位。
随着冲击因子从5.74减小至1.91,舱底破口尺寸减小,舱内裂缝增多;当冲击因子在1.91~2.87之间时,舱底破损为分散式的小型破口。
舷侧、舱壁与舱底的连接处为薄弱部位,小裂缝分布较多,在舰艇设计过程中可重点加强防护。
【总页数】15页(P144-158)
【作者】孙赫;闫明;杜志鹏;张磊
【作者单位】沈阳工业大学机械工程学院;海军研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O383
【相关文献】
1.基于ABAQUS的近距水下爆炸对舰艇的冲击响应研究
2.水下爆炸下舰艇不同部位冲击环境数值分析
3.水下爆炸下船体结构变形分布及传递特性
4.水下爆炸性冲击波实验模型的建立及其应力分布特性的研究
5.水下爆炸载荷下水面舰艇双层结构的毁伤与防护研究进展
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飞秒激光加工金属材料的相变研究进展
飞秒激光加工金属材料的相变研究进展
陈前军;宋成伟;张海军;黄滟荻;李国;杜凯
【期刊名称】《激光与红外》
【年(卷),期】2022(52)7
【摘要】飞秒激光加工金属的材料相变机理是目前的研究热点问题之一。
为了对
目前材料相变机制研究进展有一个综合性的认识,调研了近些年来国内外关于飞秒
激光与金属相互作用机理的研究工作。
通过对比各研究团队的研究角度、方法手段、结论成果,总结出目前与金属相变相关的机械和热机械蚀除机制、液相爆炸模型以
及气化蒸发模型等几种理论模型,总结了分子动力学仿真和流体力学仿真等数值模
拟方法。
发现各理论和模型都只是在某些特定条件下能对材料相变机理进行研究和阐释,还缺少能够实现跨尺度(时间和空间维度)、高效率研究的理论模型,同时也对
未来的研究趋势作了一定的展望。
【总页数】9页(P947-955)
【作者】陈前军;宋成伟;张海军;黄滟荻;李国;杜凯
【作者单位】中国工程物理研究院激光聚变研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN249
【相关文献】
1.飞秒激光加热引起相变过程的研究进展
2.纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工的研究进展
3.飞秒激光带热障涂层叶片气膜孔加工技术研究进展
4.飞秒激光在医用金属材料精细加工和表面修饰中的应用
5.整形飞秒激光金属材料精细加工
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裂隙岩体爆破块度分布特征影响机理及预测模型研究
裂隙岩体爆破块度分布特征影响机理及预测模型研究1. 引言1.1 概述本文的研究主题是裂隙岩体爆破块度分布特征影响机理及预测模型的研究。
随着工程领域对于裂隙岩体爆破技术应用的增加，对于爆破块度分布特征的认识和预测成为了一个重要的问题。
裂隙岩体在地下工程和采矿等方面具有广泛应用，而其力学性质与结构特性会直接影响块度分布情况，从而影响工程的稳定性和效果。
1.2 背景和研究意义在工程建设中，我们经常需要进行岩体爆破来实现开挖、拆除或者采集等目标。
然而，由于裂隙岩体存在不规则或者复杂的结构特点，导致了爆破后产生的块度分布存在一定的不确定性。
因此，深入研究裂隙岩体爆破产生块度分布特征以及其影响机理具有重要意义。
准确预测裂隙岩体爆破块度分布能够为工程设计和实施提供指导和参考，同时也可帮助优化爆破参数选择，提高工程安全性和经济效益。
此外，对于裂隙岩体爆破块度分布影响机理的研究可以加深对裂隙岩体本质特性的认识，并为进一步开展相关领域的研究提供基础。
1.3 研究目的本研究旨在深入分析裂隙岩体爆破块度分布特征以及与其相关的影响机理，建立相应的预测模型，从而提供工程实践中对于裂隙岩体爆破块度的预测依据。
具体研究内容包括：- 进行裂隙岩体性质分析，探讨其力学特性、结构构造等对于爆破块度分布的影响；- 系统分析爆破过程对于裂隙岩体形成块度分布的机理，并通过实验或模拟方法验证；- 建立预测模型，将裂隙结构和爆破参数与块度关联起来，以实现对裂隙岩体爆破块度分布的预测；- 验证模型在工程实践中的应用效果，并提出改进建议。
本研究的成果将对于裂隙岩体爆破技术应用具有重要意义，可以指导相关工程项目的设计与施工，提高施工效率和安全性。
同时，也可为进一步研究裂隙岩体及其爆破行为提供参考和借鉴。
2. 裂隙岩体爆破块度分布特征分析2.1 裂隙岩体性质分析裂隙岩体是由于受到地壳运动、构造应力等因素的影响而形成的具有一定断裂能力和稳定度的岩石。
裂隙岩体在工程建设中常作为爆破施工的对象，了解其性质对于预测爆破块度分布特征具有重要意义。
宇宙大爆炸理论介绍
宇宙大爆炸理论介绍宇宙是如何起源的?自古以来一直是人类最感爱好和不懈探究的问题．历史上曾经显现过各种各样的神话传奇，但宇宙的起源本身却是一个科学问题．20世纪以来，由于科学技术的进展，人们在对宇宙观测中取得了越来越多的重大发觉，从而逐步建立起科学的宇宙模型棗大爆炸宇宙学模型．一、提出大爆炸宇宙学模型的背景20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，第一发觉了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离人们而去．1 929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来，总结出了闻名的哈勃定律：星系的退行速度v与它的距离r成正比，即v＝Hr．依照哈勃定律和后来更多天体红移的测定，人们相信宇宙在长时刻内一直在膨胀，物质密度一直在变稀．由此反推，宇宙的结构在某一时刻前是不存在的，它只能是演化的产物．因而1948年伽莫夫等人第一提出了大爆炸宇宙学模型．二、大爆炸宇宙学模型1948年，伽莫夫等在美国《物理评论》杂志上发表了关于大爆炸宇宙学模型的文章：提出宇宙是由甚早期温度极高且密度极大，体积极小的物质迅速膨胀形成的，这是一个由热到冷、由密到稀，不断膨胀的过程，尤如一次规模极其庞大的超级大爆炸．依照这一学说，在宇宙的最早期，即距今大约150亿年前，今天所观测到的全部物质世界统统都集中在一个专门小的范畴内，温度极高，密度极大．大爆炸开始后0.01秒，宇宙的温度约为1000亿摄氏度，其物质的要紧成分为轻粒子(如光子、电子或中微子)，而质子和中子只占十亿分之一．所有这些粒子都处于热平稳状态．由于整个体系在快速膨胀，因此温度专门快下降．大爆炸后0.1秒，温度下降到300亿摄氏度，中子与质子之比从原先的1下降到0．61．1秒钟后，温度已下降到100亿摄氏度．随着密度的减小，中微子不再处于热平稳状态，开始向外逃逸．电子棗正电子对开始发生湮没反应，中子与质子之比进一步下降到0.3．但这时温度还太高，核子仍不足以把中子和质子束缚在一起．大爆炸后13.8秒，宇宙温度下降到30亿摄氏度．这时质子和中子已可形成像氘、氦那样稳固的原子核．化学元素从这时候开始形成．35分钟后，宇宙温度进一步下降到3亿摄氏度，核形成停止了．氦和自由质子的质量之比大致保持在0.22～0.28这一范畴内．由于温度还专门高，质子仍不能和电子结合起来形成中性原子．中性原子大约是在大爆炸发生后30万年才开始形成的，这时的温度已降到300 0摄氏度，化学结合作用已足以将绝大部分自由电子束缚在中性原子中．到这一时期，宇宙的要紧成份是气态物质，随着温度的进一步降低，它们慢慢地凝聚成密度较高的气体云，到109年后，进一步形成各种星系，1010年形成恒星系统．这些恒星系统又经历了漫长的演化，才形成了我们今天所看到的宇宙．三、大爆炸宇宙学模型的成就宇宙早期的温度极高，今天的温度已降到极低(绝对温度３Ｋ)．如此庞大的温度跨度是任何实验室条件都无法办到的．然而人们能够把已有的关于粒子物理、核物理、等离子体物理以及其他的物理知识应用于不同的宇宙演化时期来预言各种宇宙学效应．例如，大爆炸核合成及微波背景辐射等．通过多年的天文观测，这些预言已逐步被证实，从而成为大爆炸宇宙模型的有力证据．1．大尺度的平均和各向同性这是大爆炸宇宙模型的基础，对宇宙大尺度结构的观测结果差不多证实宇宙学原理的正确性．即宇宙在大尺度上一定是平均各向同性，1989年发射的ＣＯＢＥ卫星对微波背景辐射的周密测量进一步说明在１０-4精度内宇宙是各向平均、同性的．２．哈勃定律从哈勃定律得到启发建立的大爆炸宇宙模型反过来能够预言这种定律．它已被28000个星系的红移(或退行速度)与距离的关系的观测数据所证实．3．宇宙的年龄宇宙既然是在一次大爆炸中产生，那就能够谈论它的年龄．大爆炸宇宙学预言宇宙今天的年龄约为150亿年，宇宙中的结构，例如恒星、星系等，差不多上在宇宙形成以后逐步形成的，因此它们的年龄必须小于宇宙年龄．近年来，人们通过采纳多种不同的方式来测定星系和恒星的年龄，例如测量放射性元素及其衰变产物在星体中的丰度等，最后得到的结果是完全一致的．即星系和恒星的年龄，都在几十亿年的数量级，这与宇宙的年龄是相容的．4．大爆炸的核合成大爆炸宇宙学认为最初的宇宙中，既没有分子，也没有原子．第一批原子核是在大爆炸后１０－２秒到３分钟这一时刻内，由质子和中子组合而成并遗留至今的．因而预言了宇宙中轻元素的丰度(如氦的丰度约为２５％，氢的丰度约为７５％）．多年来人们对天体范畴内的轻元素丰度的观测结果，正好与大爆炸的预言相一致．从而成为大爆炸宇宙学的最早证据．５．微波背景辐射大爆炸宇宙学模型认为温度降低到3000Ｋ左右时，中性原子将大量形成，光子与他们失去耦合，从而作为宇宙中的一个独立组分存留下来．伽莫夫预言，这种作为历史遗迹的背景光子应当能够在今天观测到，并估量出大约温度为１０Ｋ．1964年就在物理学家们打算用辐射计观测这种背景辐射的时候，美国贝尔实验室的两位工程师，彭齐亚斯和威尔逊在安装调试卫星天线的过程中，发觉天空各个不同方向上都存在一种不变的相当于３．５Ｋ的黑体辐射背景(即微波背景辐射)．他们因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖．后来，1989年发射的ＣＯＢＥ（宇宙背景探测者）卫星则最终测定出在１０－４精度内宇宙背景辐射是各向同性的，且测得背景光子的温度为２．７Ｋ，因此从理论上预言的，在４×１０５年时留下的遗迹终于被实测充分证实了，这也成为大爆炸宇宙学的最强有力的证据．大爆炸宇宙学模型进展至今，专门是关于轻元素丰度的说明和微波背景辐射的测量，说明大爆炸宇宙学模型正在走向成熟．但这并不能说明该理论无可挑剔．相反，大爆炸理论存在诸多包括视界问题、平坦性问题(现已被暴涨理论所说明)、奇性问题、磁单极子问题、重子不对称问题、暗物质问题和宇宙常数等困难，这些有待于进一步研究．相信对这些问题的不断解决，必将进一步完善大爆炸宇宙学模型．。
神经科学中的精神障碍研究进展
神经科学中的精神障碍研究进展随着神经科学领域的不断发展，人们对于精神疾病的认识也愈发深入，逐渐从传统的心理学角度转向生物学和神经科学的视角。
其中，精神障碍的研究一直是神经科学中的热点话题。
本文将结合相关文献综述，介绍神经科学领域中最新的精神障碍研究进展。
一、精神障碍的定义和分类精神障碍是指个体在情绪、思维、行为、意识、认知等方面出现明显失常，无法自控或难以自控，严重影响其社交、工作等方面，无法适应日常生活的心理障碍。
目前，国际上常用的精神障碍分类标准是《精神障碍诊断与统计手册》（DSM）和《国际疾病分类》（ICD），其中DSM和ICD-10是最为常见和严格的标准。
常见的精神障碍包括焦虑障碍、抑郁症、躁狂症、精神分裂症、人格障碍、强迫症等。
二、神经科学在精神障碍中的应用神经科学研究发现，精神障碍的发病与大脑的结构、组织和功能异常以及神经传递障碍有关。
通过神经影像技术，如脑电图、功能磁共振成像、正电子发射计算机断层扫描等，可以直观地观察到精神障碍患者大脑的异常。
通过神经生物学方法和神经临床学方法，以及大量分子生物学和生化学研究，精神障碍的病理生理机制得到了更加深入的了解。
三、焦虑障碍研究焦虑障碍是一种常见的心理障碍，患者会出现强烈的、不合理的、持续的、多种多样的恐惧心理。
根据研究发现，焦虑障碍患者的杏仁核活动和前额叶皮层异常地增强，对外界刺激有更强烈的反应，同时，其杏仁核和扣带回神经元互连性降低，导致前后额叶皮层和下丘脑-垂体-肾上腺轴功能失调。
研究人员用噬菌体展示法鉴定出目标锁定焦虑障碍的多个抗原区域，这将为焦虑障碍的新型药物研发奠定基础。
四、抑郁症研究抑郁症是一种常见的情感障碍疾病，患者会表现出明显的情感低落、兴趣丧失和活力下降等症状。
近年来的脑影像研究发现，抑郁症主要涉及到垂体-下丘脑-甲状旁腺轴、壳质下额叶和扣带回等神经元网络的紊乱。
研究人员还将烟酸原基因与抑郁症的易感性相联系，这为进一步研究抑郁症的药物治疗提供了新的思路。
地下拱结构抗爆研究进展与展望
地下拱结构抗爆研究进展与展望孟凡茂;金丰年;王鹏;周健南;陈海龙【期刊名称】《防灾减灾工程学报》【年(卷),期】2024(44)1【摘要】防护工程在战时能有效抵御打击并保存有生力量,历来是国家防御和威慑力量的重要组成部分。
与地上防护工程相比,构筑在岩土介质中的地下防护工程具有更强的防护能力。
然而,随着科学技术的发展,高技术武器和精确制导武器的命中精度、侵彻深度和毁伤能力不断增强,对地下防护工程构成严重威胁。
拱结构具有优异的力学性能,在地下防护工程中应用十分广泛,研究地下拱结构的抗爆性能对地下防护工程建设与发展具有重要意义。
地下拱结构的抗爆问题涉及岩土介质中的爆炸冲击效应、岩土介质与拱结构的相互作用以及拱结构的动力响应与破坏机理等复杂的研究内容。
国内外学者通过试验、数值仿真和理论分析等方法对爆炸荷载作用下地下拱结构的动力响应开展了较为系统的研究,取得了丰富的科研成果。
从地下拱结构抗爆试验、数值模拟研究以及抗爆动力学理论三个方面讨论了地下拱结构抗爆研究进展,结合研究现状,指出未来应结合地下防护工程向深埋地、大跨度发展的趋势,加强地下拱结构原型和大比例模型结构抗爆试验、精细化数值模拟分析以及兼顾精度与实用的计算方法研究。
【总页数】13页(P250-262)【作者】孟凡茂;金丰年;王鹏;周健南;陈海龙【作者单位】陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室;江苏省住房和城乡建设厅【正文语种】中文【中图分类】TU352【相关文献】1.动支座对拱结构抗爆承载力的影响2.土中浅埋地下拱结构化爆动载的确定方法3.近爆下泡沫混凝土复合结构在地下洞室的抗爆特性数值研究4.地下钢筋混凝土拱形结构在顶爆条件下的抗爆试验5.地下结构变形速度在抗爆结构分析中的作用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
爆炸力学讲义
爆炸力学讲义第一章绪论§1.1 爆炸力学的基本概念爆炸效应是多种多样的，包括物理、力学、化学等多个学科领域，如主要以力学的观点和方法来研究爆炸，则可称之为“爆炸力学”。
郑哲敏教授和朱兆祥教授提出：“爆炸力学是力学的一个分支，是主要研究爆炸的发生和发展规律以及爆炸的力学效应的应用和防护的学科”。
爆炸力学从力学角度研究化学爆炸、核爆炸、电爆炸、粒子束爆炸(也称辐射爆炸)、高速碰撞等能量突然释放或急剧转化的过程，以及由此产生的强冲击波(又称激波)、高速流动、大变形和破坏、抛掷等效应。
自然界的雷电、地震、火山爆发、陨石碰撞、星体爆发等现象也可用爆炸力学方法来研究。
爆炸力学是流体力学、固体力学和物理学、化学之间的一门交叉学科，在武器研制、交通运输和水利建设、矿藏开发、机械加工、安全生产等方面有广泛的应用。
§1.2 爆炸力学的发展历程人们知道利用爆炸能为自己服务已经有很长的历史了，可以说从炸药发明以后就开始了。
黑火药是我国古代四大发明之一，这在我国是家喻户晓的常识，但在西方国家却不这么认为。
丁儆教授在1980年参加美国国际烟火技术会议（IPS)，在会上作报告述及中国发明火药和烟火技术的事实，引起许多欧美学者的惊异，因为西方教材中都说火药是英国的罗吉•培根（Roger Bacon）发明的，为了纠正西方的错误，丁儆教授回国后进行了中国古代火药和爆炸方面历史的研究，研究表明，大约在公元8世纪（唐朝），中国就出现了火药的原始配方，在十世纪已应用于军事，北宋初官修著的《武经总要》中记载有火炮、蒺藜火球和毒烟火球等几种实战武器的火药配方。
宋代周密揆在《葵辛杂记》中记载了火药产生的爆炸事故：“……守兵百余人皆糜碎无余，盈栋皆寸裂，或为炮风崩至十余里外。
”《宋史》记载元兵破静江时有：“……娄乃令所都人拥一火炮燃之，声如雷霆，震城土皆崩，烟气涨天外，兵多惊死者。
”火药的知识由阿拉伯人传入欧洲，直到十三世纪，英国人罗吉•培根才涉及火药的配方和应用，他的工作比中国人晚300~500年。
炸药爆炸产物JWL状态方程参数数值计算
炸药爆炸产物JWL状态方程参数数值计算本文研究的主要内容是炸药爆轰产物JWL状态方程参数数值计算,利用显式动力分析有限元程序LS-DYNA对圆筒实验系统进行数学建模并数值模拟计算,计算二维圆筒壳体在炸药爆炸时地变形过程,对比实验结果,建立数值计算炸药爆轰产物JWL状态方程参数的方法。
用于样品炸药在进行标准圆筒实验后,其爆轰产物JWL状态方程参数确定。
本文简要介绍了炸药爆轰产物状态方程研究现状及进展,分析讨论了炸药爆轰产物状态方程理论基础和炸药爆轰理论及模型。
理论分析JWL状态方程各参数的相关性及实际意义,得出相关规律并给出参数的约束条件,建立了参数优化选择判据；编写参数优化计算算法程序,读取LS-DYNA程序后处理数据,对比拟和数据曲线与实验测量数据曲线,自动分析处理并优化选择参数,循环计算并最终确定炸药爆轰产物的JWL状态方程参数。
混凝土密闭介质内爆炸破坏效应的研究进展
反应Ｆ）（ ～ 一１ ［ （ＣＩ ， ） １＋Ｇ ～ 一１ ］＋ （ ）
１（ ｔ １一Ｆ ） （ 一１ ）
＝
，Ｆ Ｒ Ｔ—Ｆ ， ～ 一１ ［ （ＣＩ ）（ ） １＋Ｇ ～ 一１ ］＋ （ ）
混合规则得到爆轰产物的状态方程 ， 然后 计算 混合 的 自由能 ， 找出自由能最小 的组分 ， 其混合物状态 方程就是要求 的处 于
化 学 平衡 的状 态 方程 ， 由此 计 算 出爆 轰参 数 。 爆 轰 产 物状 态 方 程是 研 究起 爆 、 轰 和爆 炸作 用 的基 础 。 爆 目前 ， 药爆 轰 产 物 的状 态 方 程 有 多种 模 型 ， 炸 主要 包 括 热 力 学 模 型 和 动力 学 模 型 。如 美 国 的 Ｂ Ｗ 、 Ｉ ＪＺ、 Ｋ ＬＤ、 Ｃ Ｊ Ｐ— ＷＬ、 Ｙ， 日本的 Ｋ Ｔ， 国的 ＷＣ 前苏联 的 Ｂ ＷＲＲ以及 我 国的 Ｈ 法 Ａ， Ｋ
并排 挤 周 围空 气 形 成 冲击 波 ， 冲击 波 作 用 于 混 凝 土 介 质 中产 生应 力 波 。随 着 波 的发 生 和发 展 ， 又使 得 周 围介 质 产 生 运 动 、 变形 和 破 坏等 效 应 。 由于 内爆 炸 作 用 含 括 了 高性 能炸 药 的爆
一 １ ｑ邶 矗 ＿ 山 一
Ｖ＝（ １一Ｆ ＋Ｆ ） （） ３
１ 爆 炸产 物 膨胀 及 冲 击波 的产 生
炸药装药爆 炸的爆轰参数 ， 是爆炸流场分析的初始条件 。
目前 的理 论 研 究 主 要 有 ４种 处 理 方 法 …： 点 爆 炸 处 理 ： ① 忽 略产 物 气 体 的 影 响 ， 非 定 常 Ｅ ｌ 方 程 组 描 述 。② 瞬 时 用 ｕｅ ｒ
2024年人类对宇宙的认知进一步扩展
脱离大气层干扰，获得更清晰 、更稳定的观测图像。
观测波段覆盖更广，包括紫外 、X射线等地面难以观测的波
段。
可对太阳系外行星、恒星等天 体进行直接成像和光谱分析。
为宇宙学研究提供重要数据支 持，如暗物质、暗能量等领域
。
射电、红外等多波段观测手段丰富
射电望远镜可观测天体射电辐射，研 究星系、脉冲星等天体。
面向未来空间探测任务规划
月球基地与火星探测
制定长期的空间探测规划，重点开展月球基地建设和火星探测任务 ，为人类登陆月球和火星做好前期准备。
太阳系边际探测
发射探测器前往太阳系边际地区，探测太阳系边界的奥秘，揭示太 阳系与外部宇宙的相互作用和影响。
搜寻地外文明
利用射电望远镜等先进设备，积极搜寻地外文明信号，探索宇宙中是 否存在其他智慧生命体，为人类认识宇宙开辟新的视野。
星系演化观测研究
通过对不同宇宙时期的星系进行观测研究，科学家发现星系在演化过程中经历了复杂的相 互作用和合并过程，这些发现为完善星系演化模型提供了重要依据。
星系内恒星形成与演化研究
对星系内恒星形成和演化的深入研究，揭示了恒星生命周期中的各个阶段以及恒星对星系 演化的影响，进一步推动了星系演化理论的发展。
考虑行星的大小和质量，以确定其 是否能维持足够的大气层和适宜的
表面温度。
B
C
D
液态水存在证据
寻找行星表面或大气中液态水的存在证据 ，因为液态水是生命存在的必要条件之一 。
大气成分与温室气体
检测行星大气中的化学成分，特别是温室 气体如二氧化碳和水蒸气的含量，以判断 其是否能维持适宜的气候条件。
潜在生命迹象探测技术进展
早期宇宙条件模拟实验突破
高能物理实验进展
爆炸箔起爆器作用机理研究进展
爆炸箔起爆器作用机理研究进展陈清畴，马弢，李勇（中国工程物理研究院化工材料研究所，四川绵阳621999）摘要：从金属桥箔电爆炸、电爆炸驱动飞片和飞片冲击起爆炸药三个方面，综述了爆炸箔起爆器作用机理的研究进展。
认为：爆炸箔起爆器在分段式电阻率模型、先进飞片测速技术、基于能量转化系数的电爆炸驱动飞片速度计算模型和基于临界起爆判据的感度预测等方面取得了重要进展，获得了一些规律性认识，一定程度上促进了其低能化设计。
指出：小尺寸条件下电爆炸驱动飞片过程中的能量耗散及飞片烧蚀的定量描述、飞片在飞行中的瞬时形态、爆炸箔起爆器小尺寸装药的非理性爆轰性能预测、波阵面后微流场观测技术将成为爆炸箔起爆器未来研究的重点。
关键词：爆炸箔起爆器（EFIs）；电爆炸；飞片速度；飞片形态；冲击起爆中图分类号：TJ45文献标志码：A DOI：10.11943/CJEM20180551引言近几十年来，人们对新型高安全性起爆类火工品进行了大量研究，其中最具先进性、实战化的代表是爆炸箔起爆器（Exploding Foil Initiators，EFIs）。
作为第三代火工品，爆炸箔起爆器是直列式引信的重要组成部分，对提高战斗部本质安全性起着重要的作用。
爆炸箔起爆器主要由反射片、金属桥箔、飞片、加速膛及猛炸药等组成。
爆炸箔起爆器在脉冲功率源提供窄脉冲大电流的作用下，使换能元金属桥箔发生电爆炸，产生冲击波和等离子内能。
冲击波和等离子体内能做功剪切塑料飞片，通过加速膛加速，使飞片以数千米的速度撞击猛炸药，在炸药起爆面形成短脉冲冲击波，使炸药柱起爆并转换为爆轰输出。
爆炸箔起爆器不含起爆药，仅使用猛炸药作为装药，安全性有了大幅度的提升。
加速膛物理隔离换能元与药柱，使传爆序列中无须进行隔断或错位设计［1］，简化了战斗部中安保装置设计。
发火所需的窄脉冲大电流，在自然条件下难以产生，使爆炸箔起爆器可以在静电、射频、电磁脉冲及杂散电流等恶劣电磁环境下保持安全［2］。
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爆炸模型的研究进展爆炸是一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程。
在此过程中，体系内的物质以极快的速度把其内部所含有的能量释放出来，转变成机械功、光和热等能量形态。
所以一旦失控，发生爆炸事故，就会产生巨大的破坏作用，爆炸发生破坏作用的根本原因是构成爆炸的体系内存有高压气体或在爆炸瞬间生成的高温高压气体或蒸汽的骤然膨胀。
爆炸体系和它周围的介质之间发生急剧的压力突变是爆炸的最重要特征，这种压力突跃变化也是产生爆炸破坏作用的直接原因。
按照爆炸的性质不同，爆炸可分为物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸，下面列举了几种常见的爆炸模型。
1蒸气云爆炸后果预测模型蒸气云爆炸后果的预测模型主要有树枝模型、物理模型和关系模型,其中关系模型比较方便应用从而得以广泛使用。
关系模型主要有TNT当量模型、多能法、Baker - Strehlow模型等。
1. 1 TNT当量模型蒸气云爆炸的能量用TNT当量描述,即将参与爆炸的可燃气体释放的能量折合为能释放相同能量的TNT炸药的量,这样就可以利用有关TNT 爆炸效应的实验数据预测蒸气云爆炸效应。
对于蒸气云,TNT当量模型的计算通常有以下几个步骤:(1) 确定蒸气云中可燃气体的质量。
比如,可以通过爆炸上、下限的等浓度线来确定可燃蒸气云的边界。
(2) 将可燃气体的质量与气体单位质量的燃烧热相乘,可得到蒸气云爆炸总的燃烧热。
(3) 总的燃烧热乘以一个当量系数得到实际的燃烧热,然后将这个实际的燃烧热除以TNT的燃烧热,就得到了TNT当量:式中,W TNT为可燃气体的TNT当量,kg; W f为蒸气云中可燃气体的质量,kg; a 为可燃气云的当量系数(一般取值为0. 01～0. 1 ,统计平均值为0. 04); Q f为可燃气体的燃烧热,MJ/ kg; Q TNT为TNT的爆炸热,一般取值为4.52 MJ / kg。
对于超压引起的伤害半径的计算可根据下式进行:式中, R 为伤害半径,m; Z 为比例距离,m/kg1/3；W TNT为可燃气体的TNT 当量,kg。
对于任意给定的超压, 都有一个比例距离Z 与其相对应。
1. 2 多能法荷兰应用科学研究院在大量实验研究和数值研究的基础上,提出了多能法。
它的基本思想是:只有在存在约束的条件下,蒸气云爆炸才能产生强的爆炸波,而其他地方的蒸气云只是单纯的燃烧,不会对爆炸波的产生作出显著贡献。
多能法中将爆源强度分为10个等级,爆源强度的大小与蒸气云所处空间的受限程度有关。
对于蒸气云爆炸,多能法根据无量纲距离和无量纲超压的关系图得出伤害半径。
无量纲距离的计算公式如下:式中, 为无量纲距离; R 为距离爆炸中心的距离,m; P0为当地大气压力,Pa ,一般可取101 325 Pa; E 为总的爆炸能量,J ,可通过将可燃蒸气云的体积同化学计量浓度下的烃-空气混合物的典型燃烧热(3. 5MJ/m3) 相乘得出。
无量纲峰值侧向超压的计算如下:式中, P s 为侧向超压的峰值,Pa。
1. 3 Baker - Strehlow 模型Baker - Strehlow 模型与多能法有些相似,其基本思想也是由于部分约束才能产生较强的爆炸波。
对于无量纲距离、无量纲峰值侧向超压的计算与多能法相同。
该方法与多能法的主要区别在于无量纲峰值侧向超压与无量纲距离变化曲线图有所不同,该方法根据最大火焰传播速度(马赫数M W) 来选取不同的爆炸波强度曲线,见图。
对于燃料活性,甲烷和一氧化碳的反应程度为低,氢气、乙炔、乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷的活性为高,其他物质的活性为中。
对于障碍物的密度,低密度指的是在火焰传播方向上障碍物很少,或障碍物的阻塞比率低于10 %且只有1层或2层障碍物。
高密度指的是有至少3层障碍物,并且每层障碍物的阻塞比率大于40 %。
中密度指的是高密度和低密度之间的障碍物密度。
2 沸腾液体扩展蒸气爆炸在化工或石油化工过程及相关行业中, 当装有液化气的容器处于火焰环境下、受到撞击或机械失效时, 就有可能发生沸腾液体扩展蒸气爆炸( BLEVE) , 其导致的灾害损失和后果极为严重。
沸腾液体扩展蒸气爆炸( BLEVE) 是指由于装有液化气( LPG) 的容器发生灾难性的失效而导致的沸腾液体和扩展蒸气的爆炸性的泄放, 如果液化气是易燃易爆的, 通常会有巨大的火球产生。
BLEVE 在其发生的机理、条件及所导致的灾害后果形式等方面不同于其它类型的爆炸灾害,有其发生机理的特殊性和灾害后果的严重性。
2.1 BLEVE 的火球热辐射模型当大量的过热气化的LPG 瞬间泄放到空中形成球形的蒸气云,当达到燃烧极限的蒸气云遇到点火源就会产生剧烈湍动燃烧的火球, 火球产生的热辐射是BLEVE 的主要危害之一。
火球模型包括火球最大直径、持续时间、抬升高度、火球表面热辐射通量、目标接受热剂量等。
根据火球尺寸, 火球模型分为近地面火球模型和抬升火球模型。
对于慢速BLEVE 来说, 由于有一定时间的初始喷射, 火球有一个产生、燃烧扩大、抬升和消失的过程, 且火球有一定的抬升高度。
近地面火球模型和抬升火球模型主要区别在于目标接受的火球热辐射剂量模型不同, 而火球最大直径和持续时间一样。
根据火球热辐射通量模型不同分为固体火焰模型( 火球表面热辐射通量假设与可燃物质量无关, 为某一常数, 由实验来测定) 和点源模型( 火球表面热辐射通量依赖于火球中的LPG 质量、持续时间及火球直径大小) , 点源模型的模拟结果误差较大。
由于在火球的发展期间, 火球的直径和中心高度都在不断增大, 因而为计算火球表面热辐射通量和目标接受的热辐射剂量, 需假设火球有一个最大直径及持续时间。
近地面火球模型是假设火球中心在地面水平,此模型适合于快速BLEVE。
发生时, 初始LPG 喷射对火球中心抬升高度很小, 火球表面热辐射通量E计算模型如下:Emax为火球表面最大辐射通量( 可取值为200、270、350、469) , kW/ m2。
目标r 处接受的热辐射通量q ( r ) :目标r 处接受的热辐射剂量Q( r ) ( kJ/ m2) 即为目标处接受的热通量q ( r ) 与作用时间t 的乘积;式中, 1- 0. 058lnr ) 大气传递系数; r ) 目标离火球中心距离, m; V ) 视觉系数, 可由有关模型来计算确定。
抬升火球模型中抬升高度及视觉系数的确定是关键, 由于火球从产生到达到最大直径之间的时间间隔非常短( 一般为几秒, 甚至更短) , 在建立抬升火球模型时, 假设火球迅速达到最大直径, 忽略火球产生到达到最大直径之间的时间间隔。
抬升火球的最大直径及持续时间模型同近地面火球模型, 其中目标处视觉系数式中, H ) 火球中心离地面的抬升高度( 由KDmax 确定) ; K) 抬升系数( 统计平均值为0. 75) 。
目标r 处接受的热辐射通量q( r ) :目标r 处接受的热辐射剂量模型Q( r ) :有了火球尺寸、表面热辐射通量、目标接受的热辐射通量及剂量模型, 根据热辐射对人和物体相应的热伤害准则, 就能模拟计算出人及物体受到不同等级伤害的距离如人员一度烧伤、二度烧伤、三度烧伤距离, 容器破裂距离, 引燃木材距离等。
由于BLEVE 产生的火球有效生存时间很短, 因而采用瞬态池火灾下的热剂量准则来模拟计算火球热辐射导致各个伤害距离。
部分热辐射伤害准则见表：2.2 BLEVE 的爆炸超压模型为了建立爆炸超压的模拟计算模型, 就得先确定参加爆炸的LPG 的初始质量。
根据最大危险性原则, 把容器内全部数量的LPG 作为初始爆炸物的量, 并将LPG 实际质量转化为TNT 的当量, 见下式式中, W-LPG 的实际质量, kg; W TNT-LPG 的TNT的当量质量, kg;-爆炸效率系数( 0. 04~ 0. 65 之间) , 由蒸汽云被点燃时所处的条件决定。
在建立冲击波超压模型前, 先确定爆炸特征距离:于是, BLEVE 爆炸冲击波超压模型：式中, Pa-环境大气压力, kPa; 爆炸冲击波超压, kPa。
Ta-环境大气温度, K。
3 凝聚相爆炸在安全分析以及安全评价中，通常把冲击波超压所破坏的范围进行人员伤害分区和财产损失分区，即有：死亡区，重伤区，财产损失区，轻伤区和安全。
在死亡区中，人员如缺少防护，则被认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡，其内径为0，外径记为‰表示外圆周外人员因冲击波作用导致肺出血死亡的概率为50％，它与爆炸当量问的关系由下式确定：式中，为第I种爆炸物的爆热，J/kg；为第I种爆炸物的质量,kg；K为单元内爆炸物的种类。
若为地面爆炸，则以式(1)计算出爆炸能量的1.8倍作为总的爆炸能量。
因此，对于此仓库总的爆破能量为综上可以得出式中，为爆源的TNT当量，kg；E为爆源的总能量，J；为TNT爆热，可取为4．52 MJ，kg；为爆源的质量，kg。
如果认为该圆周内没有死亡的人数正好等于圆周外死亡的人数，则可以说死亡区的人员将全部死亡，而死亡区外的人员将无一死亡。
这一假设能够极大地简化危险源评估的计算，而不会带来显著的误差。
因为在破坏效应随距离急剧衰减的情况下，该假设是近似成立的。
在重伤区，人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受轻伤。
其内径就是死亡半径R0.5,外径记为R d0.5，代表该处人员因冲击波作用耳膜破裂的概率为O．5，它要求的冲击波峰值超压为44 kPa，这里应用了超压准则。
冲击波超压，可按下式计算：式中，为波阵面上的超压；Po为环境大气压力；E为爆炸产生总能量；对于重伤区半径计算，可取=4 kPa；对于轻伤区半径计算，可取=17 kPa。
波阵面上的其他参数(如波阵面的传播速度，粒子速度，密度，温度，音速c等)，均可以由理想气体的激波关系，通过超压求出。
4 压缩气体容器物理爆炸4.1 TNT 当量模型爆炸源分为理想爆源和非理想爆源. 理想爆源是指点爆炸源, 能量密度大, 爆源区压力高, 爆源体积可忽略不计, 视为点源。
由于压力容器具有一定的体积, 其物理爆炸不是点源爆炸, 直接将气体的物理爆炸能类比到TNT 爆炸能量不合适. 为此, Prugh 提出“虚拟距离”TNT 当量模型。
虚拟距离定义为容器表面最大超压与TNT 爆炸超压相等时的超压距离与容器半径的差值. 在计算实际位置的冲击波超压时, 通过虚拟距离修正, 利用TNT爆炸曲线预测超压, 计算方程“虚拟距离”TNT当量模型计算步骤:( 1) 计算压缩气体的爆破能和TNT当量质量W E ;( 2) 计算容器表面冲击波压力p ;( 3) 利用TNT超压曲线,求出比拟距离Zs ;( 4) 计算虚拟距离Rx ;( 5) 计算目标与容器中心距离对应的比拟距离ZR 的冲击波超压.4. 2 AICHE 模型AICHE 计算模型的计算步骤:( 1) 收集数据, 包括容器内的绝对压力p 1、环境压力p 0、压缩气体体积V、气体绝热指数K 、目标与容器中心距离R、容器形状( 圆柱形或球形) 及容器的当量半径r1 .( 2) 使用Brode方程计算爆破能, 并乘2, 用于考虑表面爆炸的响.( 3) 计算比拟距离Rs :( 4) 如果Rs>=2, 根据图1( a) 求出比拟压力p s, 利用容器形状修正因数B( 表2) 与p s 相乘, 对比拟压力进行修正,( 5) 计算目标与容器中心距离R 处的冲击波超压p .( 6) 如果Rs < 2, , 则计算初始比例距离R0 ,利用式( 1) 和( 2) 计算R0处的p,p s ; º查图定义初始点, 选择最靠近初始点的曲线;利用选择的曲线, 计算Rs 对应的比拟压力ps, 并利用容器形状修正因数B与p s 相乘,对比拟压力进行修正, 然后计算R处的冲击波超压p。