检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：廖学燕中国科学技术大学

学位级别：博士

炸药与其他能源(除核能)相比的优点是能量密度高,反应时间极短(μs量级),作功功率巨大。炸药是武器杀伤力的直接能量来源,正是由于炸药的问世,战争从冷兵器时代进入热兵器时代。炸药在国民经济建设中也起着重要的作用,它能减轻劳动量,... 详细信息

炸药与其他能源(除核能)相比的优点是能量密度高,反应时间极短(μs量级),作功功率巨大。炸药是武器杀伤力的直接能量来源,正是由于炸药的问世,战争从冷兵器时代进入热兵器时代。炸药在国民经济建设中也起着重要的作用,它能减轻劳动量,加快生产速度,提高工作效率,被广泛地应用于矿山开采,隧道、沟渠、路基、暗礁开挖,爆破拆除,油气井开采等领域。长期以来,炸药研究者总是希望研究出具有高能量密度的炸药。随着现代军事和民用科技的发展,炸药的生存环境越来越差,如高温、高压、高速等,迫使人们在选择炸药时,不但要要考虑炸药的能量密度,而且不得不考虑炸药的安全性、稳定性、力学性能等综合性能。目前如何提高炸药的综合性能已经成为军民两用炸药发展急需解决的问题。从目前研究情况看,对于炸药的研究多是关注炸药的单一性能：只研究如何提高炸药的能量密度,或者只研究怎样降低炸药的感度,或者研究怎样提高炸药的力学性能。而对于如何提高炸药的能量密度、安全性和力学强度等综合性能的研究较少。为了满足现代军事和民用工程对炸药综合性能的高要求,在爆炸化学和纤维增强的基础上,本文提出一种新理念炸药——含铝纤维复合炸药(Explosives containing Aluminum Fiber),简称铝纤维炸药(EAF)。铝纤维炸药是以铝纤维(AF)和单质炸药或者混合炸药作为原料,经过一定工艺加工而成的新型复合炸药,其具有高能量密度、高安全和高力学强度的特点。根据爆炸化学理论,炸药中添加高热值金属粉能提高炸药的能量输出,目前应用最多的是铝粉。但是铝粉加入炸药后存在两个负面影响：一是铝粉在炸药中容易形成热点,导致炸药的感度升高,减低了炸药安全性能；二是铝粉比表面积大,容易被氧化,失去部分活性,造成铝粉能量利用率低。本文提出的铝纤维在提高炸药能量密度的同时,可以克服铝粉带来的两个问题,铝纤维炸药具有以下三个主要优点：一是铝纤维和铝粉一样具有高热值,能提高炸药的能量输出：二是铝纤维良好的热传导性,在炸药内部起到良好的热扩散作用,将局部积累的热量扩散到周围炸药,抑制局部升温过快导致炸药快速反应,从而提高了炸药的安全性；三是铝纤维比表面积小于铝粉的比表面积,使得铝纤维的活性铝含量高于铝粉,因此铝纤维能量利用率高于铝粉。根据纤维增强理论,在基体材料中添加纤维材料能有效的提高基体材料的力学强度。铝纤维在炸药中能起到很好的桥连作用,提高炸药的成型效果和力学强度。良好的力学强度,是炸药在运输、使用过程中安全、稳定的一个重要指标。铝纤维炸药是充分利用铝纤维的物理、化学性质,改善炸药的综合性能。在铝纤维炸药爆炸前,利用铝纤维的力学性能和热传导性能,提高炸药力学强度和炸药安全性；铝纤维炸药爆炸时,利用铝纤维高热值,提高炸药的能量密度。铝纤维炸药是一种综合性能优良的新型复合炸药,具有高能量密度、高安全和高力学强度的特点,为提高炸药的综合性能提供了一条新路线。为了研究铝纤维炸药的综合性能,首先研究了铝纤维炸药的制备方法,并在实验室制备了一系列铝纤维炸药。然后研究了铝纤维炸药的综合性能,包括能量输出特性、能量影响因素,力学强度、感度,具体研究内容如下：铝纤维炸药的制备方法提出了铝纤维炸药的几种制备技术路线,采用几种简单、安全、有效的工艺,并在实验室制备出了一系列铝纤维炸药,分析了各种制备方法的特点。铝纤维炸药能量输出特性研究从理论上提出铝纤维的“破碎—氧化”反应机理：铝纤维炸药起爆时,炸药组份先反应,并生成高温,高压,高速的气体产物,铝纤维先被气体产物破碎成铝颗粒,然后铝颗粒与爆轰产物发生氧化反应释放热量,从而提高炸药的能量输出。铝纤维炸药的总能量为炸药组份的爆热加上铝纤维反应放热,再减去铝纤维破碎吸收的能量,只要铝纤维反应放热大于破碎吸能,铝纤维就能提高炸药的能量输出。通过铝纤维炸药空中爆炸和水下爆炸测压实验,研究了铝纤维炸药的能量输出特性。实验结果表明：铝纤维能有效提高炸药能量输出：在TNT中加入20%铝纤维后,超压峰值是纯TNT的1.19倍,爆热是纯TNT的1.29倍。RDX中加入20%铝纤维后,超压峰值是纯RDX的1.2倍,爆热是RDX的1.31倍,是TNT的1.64倍。铝纤维炸药能量输出的影响因素通过实验研究了影响铝纤维炸药能量的几个主要因素：铝纤维含量,纤维的尺寸,主基炸药性能、装药密度和约束条件。研究结果表明：铝纤维含量对铝纤维炸药能量输出的影响较显著,铝纤维含量小于20%时能量随铝含量增加而提高,大于20%时,能量着随铝纤维含量增加而降低；铝纤维的直径越小,铝纤维炸药能量输出越高；相同厚度的铝箔,铝箔面积越大,含铝炸药能量输出提高越显著；主体炸药的爆热,爆压越大,越有利于铝纤维快速粉碎和反应,

关键词：铝纤维复合炸药高能炸药高安全炸药高强度炸药含铝炸药炸药感度力学强度爆炸力学

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基于SPH的边坡稳定性计算中失稳判据研究

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岩土工程学报 2016年第5期38卷 904-908页

作者：唐宇峰施富强廖学燕西南交通大学机械工程学院四川成都610031 四川省安全科学技术研究院四川成都610045

在用强度折减法进行边坡稳定性分析时,失稳判据的选择对安全系数有着直接的关系。光滑粒子流体动力学法(SPH)是一种新型的无网格法,由于其在大变形等领域的优势而逐渐发展起来,并扩展至边坡稳定性分析领域。然而,目前对于该方法在边坡... 详细信息

在用强度折减法进行边坡稳定性分析时,失稳判据的选择对安全系数有着直接的关系。光滑粒子流体动力学法(SPH)是一种新型的无网格法,由于其在大变形等领域的优势而逐渐发展起来,并扩展至边坡稳定性分析领域。然而,目前对于该方法在边坡稳定性分析中失稳判据的研究尚未见报道。首先通过Fortan语言编写了基于SPH强度折减法的边坡稳定性分析程序,然后通过一个经典边坡案例,讨论了不同失稳判据对安全系数的影响,并提出了一种新的位移变化失稳判定方法。结果表明,在基于SPH的边坡稳定性分析中,以塑性区贯通或以位移变化为判定准则时各有优劣,但得到的安全系数均与极限平衡法及有限元法得到的安全系数十分接近,均可作为失稳判据。而当采用位移变化准则进行分析时,采用"两步走"的方法即可以减小计算量,又可以得到较准确的安全系数,是一种值得推荐的方法。

关键词：光滑粒子流体动力学 SPH 稳定性分析失稳判据强度折减法

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冷激波灭火系统扑灭明火现象的机理研究

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安全与环境学报 2009年第5期9卷 154-157页

作者：蒋耀港沈兆武马宏昊廖学燕中国科学技术大学近代力学系合肥230027

对冷激波灭火系统的明火扑灭过程进行了阐述,并对过程中各种火焰现象进行了理论分析。实验采用高速摄像机对冷激波灭火系统扑灭湍流扩散火焰的过程进行了拍摄,通过对图片进行分析,发现冷激波灭火系统扑灭明火的过程是一个多重机理相互... 详细信息

对冷激波灭火系统的明火扑灭过程进行了阐述,并对过程中各种火焰现象进行了理论分析。实验采用高速摄像机对冷激波灭火系统扑灭湍流扩散火焰的过程进行了拍摄,通过对图片进行分析,发现冷激波灭火系统扑灭明火的过程是一个多重机理相互作用的过程,在整个灭火过程中,各种机理具有明显的矛盾性、层次性、主次性和叠加性。

关键词：爆炸灭火冷激波灭火系统爆炸抛洒卷吸灭火

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椭圆形桩井护壁爆破振动安全判据

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爆炸与冲击 2018年第4期38卷 768-776页

作者：刘强施富强池恩安廖学燕唐宇峰西南交通大学机械工程学院四川成都610031 四川省安全科学技术研究院四川成都610045 贵州新联爆破工程集团有限公司贵州贵阳550002

钻爆法作为桩基开挖的主要破岩手段,所产生的爆破振动引起桩井护壁结构发生动态响应,进而影响桩井结构的稳定性。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA3D,以峰值质点振动速度和有效拉应力作为指标,模拟了椭圆形桩井护壁结构对爆破振动的动... 详细信息

钻爆法作为桩基开挖的主要破岩手段,所产生的爆破振动引起桩井护壁结构发生动态响应,进而影响桩井结构的稳定性。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA3D,以峰值质点振动速度和有效拉应力作为指标,模拟了椭圆形桩井护壁结构对爆破振动的动态响应。计算结果表明:不同掘井深度的椭圆形桩井护壁对不同段药量爆破振动的动态响应呈相似规律,最大质点峰值振速及峰值拉应力分布一致,均位于护壁井口端的弧形壁部分,响应强度随段药量的减小而减小;护壁结构的峰值拉应力与峰值振速呈线性关系,基于抗拉强度准则,确定了该工程条件下护壁的安全振动速度阈值为8cm/s,现场测试验证了预设判据的合理性。

关键词：安全振动速度桩井护壁峰值质点速度

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基于光滑粒子流体动力学的流动法则对土体滑坡大变形的影响探讨

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岩土力学 2018年第4期39卷 1509-1516页

作者：唐宇峰施富强廖学燕周帅四川理工学院机械工程学院四川成都643000 西南交通大学机械工程学院四川成都610031 四川省安全科学技术研究院四川成都610045

光滑粒子流体动力学(SPH)是近年来发展起来的一种纯拉格朗日无网格法,并因其在大变形领域内的优势而受到广泛关注。在进行滑坡大变形分析时,流动法则及剪胀角的选取对于边坡失稳后的运动特性有重要的影响。采用Fortran自行编写了基于SP... 详细信息

光滑粒子流体动力学(SPH)是近年来发展起来的一种纯拉格朗日无网格法,并因其在大变形领域内的优势而受到广泛关注。在进行滑坡大变形分析时,流动法则及剪胀角的选取对于边坡失稳后的运动特性有重要的影响。采用Fortran自行编写了基于SPH的边坡稳定性及失稳后大变形分析程序,然后通过2个经典的算例,讨论了不同流动法则及剪胀角的选取对滑坡大变形分析精度的影响。结果表明:(1)剪胀角的选取对土体失稳后的滑动距离有显著影响,随着剪胀角的增大,土体的滑动速度与距离呈明显增大趋势;(2)在关联性流动法则及非关联性流动法则ψ=1/2φ(ψ为剪胀角,φ为摩擦角)条件下,土体在大变形过程中会产生过度膨胀,且运动速度与距离要大于实际情况,而采用关联性流动法ψ=0时,对于非膨胀土可以得到比较令人满意的结果,但对于膨胀土体会使得运动速度和运动距离过小,不符合实际情况。建议在计算膨胀土大变形时,采用非关联性流动法则且适当考虑膨胀性(ψ=(0.1~0.2)φ),可以得到较好的结果。

关键词：光滑粒子流体动力学滑坡大变形流动法则剪胀角

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基于三维激光点云的爆破块度统计预测方法

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煤炭学报 2020年第S02期45卷 781-790页

作者：刘强施富强汪旭光赵明生廖学燕西南交通大学机械设计工程学院四川成都430070 保利新联爆破工程集团有限公司贵州贵阳550002 四川省安全科学技术研究院四川成都610045

爆破块度是评价露天矿台阶爆破效果的重要指标,直接影响后续铲装、运输效率和开采综合成本,对爆破块度进行准确预测可反馈优化爆破设计及指导现场爆破施工。三维激光扫面技术是一种非接触面测量技术,能够精确重建物体表面,相对二维图像... 详细信息

爆破块度是评价露天矿台阶爆破效果的重要指标,直接影响后续铲装、运输效率和开采综合成本,对爆破块度进行准确预测可反馈优化爆破设计及指导现场爆破施工。三维激光扫面技术是一种非接触面测量技术,能够精确重建物体表面,相对二维图像能够获取物体完整的三维几何形状信息。研究提出一种基于爆堆表面岩块激光点云分析的爆破块度统计预测方法(3DPCFM),具体为采用三维激光扫描仪对爆堆整体进行扫描,获取爆堆表面点云数据并且通过点云配准、过滤、去噪和下采样等处理技术建立爆堆三维点云模型,采用LCCP算法分割爆堆表面岩块点云,基于表面岩块点云借助几何算法获取岩块体积、采用PCA法提取岩块粒径,结合数理统计分析方法进一步获取爆堆表面岩块块度分布,试验通过岩块堆平铺和堆砌2种状态点云模型获取的岩块粒径对比修正堆砌状态提取的块度粒径偏差,然后以表面岩块块度分布作为输入参数,获取爆堆整体块度分布。室内试验结果分析表明:3DPCFM块度预测结果相对二维图像处理块度分析软件Split-Desktop更加接近水缸法实测块度精度,岩块在平铺状态下采用岩块点云数据提取的几何参数与实测值近似相等;小规模现场试验验证3DPCFM块度分布预测存在1~3 cm粒径偏差。

关键词：爆破块度块度预测三维激光点云 2D图像处理点云分割

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基于SPH的土质边坡稳定性及失稳后大变形数值模拟

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地下空间与工程学报 2018年第1期14卷 280-286页

作者：唐宇峰施富强廖学燕西南交通大学机械工程学院成都610031 四川省安全科学技术研究院成都610045

本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对土质边坡稳定性及其失稳后的大变形进行数值模拟研究。该方法既可以分析边坡的稳定性系数和潜在滑移面,又可以对土质边坡失稳后的大变形过程进行模拟,从而弥补了传统数值模拟分析方法的不足,为土质... 详细信息

本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对土质边坡稳定性及其失稳后的大变形进行数值模拟研究。该方法既可以分析边坡的稳定性系数和潜在滑移面,又可以对土质边坡失稳后的大变形过程进行模拟,从而弥补了传统数值模拟分析方法的不足,为土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析提供了一种新的方法。首先,采用Fortran语言编写了模拟土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析的SPH程序;其次,采用一个经典算例,验证了本文程序和方法在进行边坡稳定性分析时的准确性;最后,为验证该法模拟黏性土质边坡滑坡大变形的准确性,笔者自行设计了一组黏性土体滑坡大变形物理实验并与SPH模拟结果进行了对比。研究成果表明,基于弹塑性本构模型及D-P屈服准则的SPH方法可以较准确的模拟稳定性系数及潜在滑移面,并且可以较准确地模拟失稳后的滑坡大变形发展过程,弥补了目前数值模拟方法的不足,是一种值得推广的新型稳定性及滑坡大变形分析方法。

关键词：光滑粒子流体动力学稳定性分析 D-P屈服准则强度折减法滑坡大变形

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圆柱形水下爆炸实验容器壁部强度设计研究

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高压物理学报 2008年第4期22卷 402-408页

作者：樊自建沈兆武廖学燕刘原栋中国科学技术大学近代力学系安徽合肥230027 国防科技大学指挥军官基础教育学院湖南长沙410072

基于薄壁壳理论和水下爆炸理论,对圆柱形水下爆炸实验容器在爆炸冲击波作用下弹性范围内的壁部应变进行了理论分析和实验研究。导出了圆柱形水下爆炸实验容器在爆炸冲击波作用下壁部弹性应变与容器直径、壁厚及内部爆炸药量之间的关系,... 详细信息

基于薄壁壳理论和水下爆炸理论,对圆柱形水下爆炸实验容器在爆炸冲击波作用下弹性范围内的壁部应变进行了理论分析和实验研究。导出了圆柱形水下爆炸实验容器在爆炸冲击波作用下壁部弹性应变与容器直径、壁厚及内部爆炸药量之间的关系,并对计算结果进行了实验验证。实验表明,公式求解结果与实验结果具有较好的一致性。

关键词：水下爆炸爆炸容器流构耦合壁部弹性应变

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技工院校德育与心理健康教育的融合共生路径探讨

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中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2024年第12期 055-058页

作者：廖学燕广东省台山市技工学校广东江门529200

技工院校德育实践创新思路,引入心理健康教育内容,塑造学生正确的价值观、世界观与人生观,也教会他们更好地择业、与人相处与融入社会环境。探究德育与心理健康教育的融合共生路径,重视发展传统文化、爱国主义,培养当代学生的文化自信... 详细信息

技工院校德育实践创新思路,引入心理健康教育内容,塑造学生正确的价值观、世界观与人生观,也教会他们更好地择业、与人相处与融入社会环境。探究德育与心理健康教育的融合共生路径,重视发展传统文化、爱国主义,培养当代学生的文化自信与理想信念,同时培养学生们正确认识自我与社会的关系,奠定其全面发展的坚实基础。鉴于此,本文探讨德育与心理健康教育的关系,进一步说明技工院校德育与心理健康教育的融合意义与路径,希望能够为一线教育者提供更多借鉴与参考。

关键词：技工院校德育心理健康教育融合共生

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边坡位移的EEMD-PSO-ELM模型预测方法

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中国安全科学学报 2020年第3期30卷 157-162页

作者：谢博施富强廖学燕马胜杨伟路祥祥西南交通大学机械工程学院四川成都610031 四川省安全科学技术研究院四川成都610045

为解决边坡变形位移预测难度大的问题,利用北斗监测系统获取边坡位移数据,引入集合经验模态分解(EEMD)法、粒子群优化(PSO)和极限学习机(ELM),建立边坡位移预测的EEMDPSO-ELM模型;以攀钢集团石灰石矿5号监测点为例,对原始数据小波去噪,... 详细信息

为解决边坡变形位移预测难度大的问题,利用北斗监测系统获取边坡位移数据,引入集合经验模态分解(EEMD)法、粒子群优化(PSO)和极限学习机(ELM),建立边坡位移预测的EEMDPSO-ELM模型;以攀钢集团石灰石矿5号监测点为例,对原始数据小波去噪,采用EEMD法将位移时间序列分解为波动项位移和趋势项位移;利用PSO-ELM优化模型预测下一时段位移,叠加2项位移预测结果,得到边坡累计位移预测值,并对比分析预测结果。结果表明:EEMD-PSO-ELM模型位移预测方法的平均相对误差(MRE)为0. 15%,均方根误差(RMSE)为0. 03,拟合优度为0. 999 9,该模型具有一定的精确性和适用性。

关键词：矿山边坡位移预测集合经验模态分解(EEMD)法粒子群优化(PSO) 极限学习机(ELM) 小波去噪

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