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隧道爆破振动与冲击波破坏安全技术研究
针对爆破振动波、冲击波对周边环境和建筑物影响，本团队组织开展技术攻关，主要成果包括：
1.首次基于现场试验，验证了多次钻爆冲击波作用下，单层钢化玻璃的疲劳破坏现象；制定临建建筑物多次爆破冲击波破坏效应的控制标准。
2.总结与围岩等级相匹配的量产常用炸药类型、水封爆破技术；建立了炸药、岩石不同匹配值与爆破块度之关系：对强度大于30MPa的III级及以上硬质围岩，应采用2号岩石乳化炸药；对强度介于5-30MPa的IV级软岩，应采用二级煤矿许用炸药。对强度小于5MPa的V围岩，应采用三级煤矿许用炸药，最优阻抗匹配系数为2.53-3.30。另据试验结果知，为满足隧道施工中装运碴土要求，炸药岩石阻抗匹配并非在匹配系数为1.0时最优，而在1.98-3.30之间，且围岩强度越低，其对应最优阻抗匹配值越大。发现在药量相同的情况下，水封爆破的振速小于常规爆破振速的非惯性推测现象，水封爆破有明显的减振作用。初步分析认为，一是水封不同于水介质爆破；二是“水袋+炮泥”的可靠堵塞比常规堵塞和不堵塞工况，使爆破振动的各向分布均匀化所致。隧道水封爆破相比常规爆破工艺，具有降低炸药单耗，提高能量利用率，提高循环进尺，降低振速，减小粉尘浓度等优势，具有良好的技术经济和社会效应。
图1 测点布置示意图
图2 玻璃前后冲击波超压峰值变化曲线
图3 爆破冲击波反复作用下钢化玻璃现场发生破裂
中南大学
2023-03-09
重油冲击波低温裂解工艺及装备
基于冷裂解方法，利用空泡破裂产生的冲击波的能量使重油中长链石蜡烃分子、沥青质分子断裂,分子量减小,原油粘度密度降低,蜡的熔点降低。实现重油轻质化，提升轻质组分产出率。技术对现有催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、减粘裂化等传统工艺具有革命性的突破。 项目依托承担完成的国家国际科技合作专项“冷裂解法提高轻质油产出率新工艺联合研究”，研发重油冷裂解关键技术及装备，已完成4000吨/年的冷裂解试验装置；试验装置对多种重油进行处理，可实现重油密度下降10%、粘度下降15~20%，轻质组分产出率提
常州大学
2021-04-14
基于激光冲击波技术的金属管道内壁除垢方法和装置
（专利号：ZL 201210226972.3） 简介：本发明提供基于激光冲击波技术的金属管道内壁除垢方法和装置，属于激光冲击波加工技术领域。本发明采用激光能量吸收层涂覆在反射座表面，经优化激光脉冲束经导光系统沿着金属管件的轴线方向辐照到反射座表面的能量吸收层上，吸收层吸收激光能量后气化、电离，产生高压等离子体，高压等离子体在短时间内急速膨胀产生冲击波，作用于粘附在管道内壁表面的垢体上，使其发生断裂，并从金属管内壁上脱落下来，脱落的垢体随水
安徽工业大学
2021-01-12
一种基于激光冲击波技术的内孔孔壁冲击喷涂的方法及装置
（专利号：ZL 201510093124.3） 简介：本发明公开了一种基于激光冲击波技术的内孔孔壁冲击喷涂的方法及装置，涉及零件加工再制造领域。本发明首先将料斗内的金属料粉送至坩埚内加热熔化制成金属熔融液，然后利用强激光辐照在熔融液的液面上，熔融液表面部分物质吸收激光能量瞬间气化、电离在液面产生高压等离子体，高压等离子体瞬间对熔融金属液面施加一向下的超高的冲击力，使熔液发生爆炸性溅射，溅射的熔滴在空中飞行遇到阻力，雾化成更为细小的微粒，并以很高的速度撞向工件内孔壁，在孔壁快速凝固后形成致密的涂层。实现该方法的装置包括激光发生器、导光系统、送粉系统、工件夹具系统以及控制系统。本发明具有喷涂压力超高、粒子溅射速度超快、涂层质量好以及效率高等特点。
安徽工业大学
2021-04-11
一种基于激光冲击波技术耐磨涂层制备的方法及装置
（专利号：ZL 201510093093.1） 简介：本发明公开了一种基于激光冲击波技术耐磨涂层制备的方法及装置，涉及零件再制造技术领域。本发明方法首先将待喷涂工件表面清洗、去油、喷砂和预热处理后，利用等离子喷涂的方法在工件表面上得到厚度满足要求的热态的硬质材料涂层后，紧接着利用激光冲击波在已形成的热态的硬质材料涂层中连续多次嵌入软质材料的微粒，材料凝固和冷却后，硬质材料涂层中均匀分布着少量软质材料涂层。本发明装置包括激光发生器、导光分光系统、电弧制液系统、工件夹具系统以及控制系统。本发明方法所制备的涂层硬度高、摩擦系数小、磨损率低，本发明装置具有操作方便、成本低以及效率高的特点。
安徽工业大学
2021-04-11
基于激光冲击波技术的金属变径管成形的方法和装置
简介：本发明公开一种基于激光冲击波技术的金属变径管成形的方法和装置,属于激光加工技术领域。本发明采用激光能量吸收层涂覆在与管件分离的堵杆上端部,激光束沿待成形的管坯的轴线进入管坯的内部,辐照在堵杆上端部的吸收层上,吸收层吸收激光能量后气化、电离,形成高压等离子体,高压等离子体急速膨胀形成高幅冲击波,以此推动管坯的膨胀直至和模具的型面贴合,使管坯的变形形状和模具的型面一致。本发明采用参数受控的激光冲击波作为管坯内高压成形的力源,具有很好的安全性,不仅适合于材料屈服极限较低的管坯成形,也适合屈服强度很高的管坯成形,可进行连续多个脉冲激光辐照和实施不间断多次冲击,具有较高的生产效率。
安徽工业大学
2021-04-13
一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统
本发明公开了一种基于卫星通信的大当量装药冲击波威力测试系统,该系统包括布设于大当量装药冲击波的测试现场,用于以测试现场的爆炸冲击波压力为触发信号采集冲击波信号的数据采集单元、用于监控数据采集单元的工作状态、完成数据采集单元的工作参数设置以及试验测试数据和采集数据的处理与显示的控制终端,以及用于将数据采集单元采集的冲击波信号发送至控制终端,并将控制终端的控制信号发送至数据采集单元的移动卫星通信终端；
北京理工大学
2021-04-10
一种用于消除水下近距离爆破冲击波的空气隔层装置
本发明提供一种用于消除水下近距离爆破冲击波的空气隔层装置，包括配重、喷气管、迷宫式气泡 通道、柔性气囊，所述迷宫式气泡通道下端与上端均开口，该迷宫式气泡通道下端固定所述喷气管、上 方连接所述柔性气囊，所述喷气管与所述配重连接，喷气管的喷气孔位于所述迷宫式气泡通道内部，所 述柔性气囊在水中产生的浮力大于所述迷宫式气泡通道在水中所受重力。本发明通过在竖直方向形成前 后错位的空气隔层，利用空气介质与周围水体介质间波阻抗的突变，能够将冲击波压力峰值衰减 90%以 上，从而保护附近水工结构物及其它被保护目标的安全，具有消能效果好、节能环保等优点。
武汉大学
2021-04-13
一种基于激光冲击波力学效应的无阀微泵及其制造方法
本发明公开了一种基于激光冲击波力学效应的无阀微泵，该微泵包括泵体、流体入口、流体出口和牺牲层元件，其中泵体包括泵膜、泵腔以及扩张管和收缩管，所述扩张管和收缩管分别呈锥形管结构，所述牺牲层元件设置在泵腔上部泵膜处并由对激光辐射敏感的材料制成。当牺牲层表面受到激光辐射时，其吸收激光能量并瞬间气化，发生膨胀并产生等离子体爆炸气团以对泵膜起到冲击波的作用，相应使得泵腔体积交替改变由此执行流体的输送操作。本发明还公开了相应的制造方法。通过本发明，能够通过对微泵结构上的设计，有效利用激光冲击波力学效应来实现泵送
华中科技大学
2021-04-14
一种基于激光冲击波技术定向超高速喷涂的方法及装置
（专利号：ZL 201510093120.5） 简介：本发明公开一种基于激光冲击波技术定向超高速喷涂的方法及装置，涉及零件加工再制造技术领域。该喷涂方法首先利用电极产生的高温电弧加热熔化涂层材料的喷涂丝成熔滴脱落，熔滴被雾化气体雾化成微滴流，然后由激光脉冲束辐照于微滴流表面上，表面一部分微滴吸收激光能量，瞬间气化和电离形成高压等离子体，高压等离子体继续吸收激光能量膨胀爆炸形成GPa量级的高压冲击波，高压冲击波驱动着微粒流高速喷射到工件表面形成涂层。喷涂装置包括激光发生器、导光分光系统、电弧制液系统、工件夹具系统、回收系统以及控制系统。本发明能够实现高速高效喷涂，涂层与基体的结合强度好，涂层的致密度高、空隙率低，具有较高抗热疲劳和机械疲劳的性能。
安徽工业大学
2021-04-11