爆炸力学

本书是一本关于爆炸力学基本理论及其工程应用的教材，是根据高年级本科生和研究生人才培养目标，结合作者在爆炸力学领域方面的科研工作成果编写而成的。本书分为六章，主要内容包括爆炸力学的发展历史和应用，应力波的基本知识，炸药在空气、水和岩土中的爆炸理论及应用等。本书是根据爆破专业的本科生、研究生的教学需要而编写的，也适合从事爆破理论研究和爆破工程作业的技术人员使用。

长期从事爆炸力学的教学和科研工作，湖北省爆破协会专家库成员，担任中文核心期刊杂志《爆破》专家审稿编委。主持参加过几十项土石方爆破和城市拆除爆破工程，承当过多项爆炸加工项目的研究、开发工作。先后负责过武汉钢铁公司热轧厂铜/钢油墨轴承衬板、岳阳石化总公司不锈钢/钢热交换管管板、中国一冶打桩机滑块爆炸覆铜等爆炸焊接工程；近几年主持项目包括乳化炸药在深水炸礁施工中的改良及应用研究（20万）、高边坡精细爆破开挖技术及研究（21万）等。主持参加了国防科工委预研项目“材料动高压爆炸合成技术理论及应用”的研究工作。先后发表论文70余篇，其中EI收录检索10余篇，授权发明专利及实用新型专利20余项。

第1章绪论(1) 1.1爆炸力学的发展历程(1) 1.2爆炸力学的研究内容和应用(3) 思考题(5) 参考文献(5) 第2章固体中的应力波理论(6) 2.1概述(6) 2.2无限介质中的瞬间弹性平面波的特性(8) 2.2.1弹性平面波的特性(8) 2.2.2波的行进的描述(9) 2.2.3质点速度的概念(10) 2.2.4位移的概念(11) 2.2.5动量含量(12) 2.3无限介质中的球面与柱面弹性波(13) 2.3.1在球形空洞中爆炸的应力变化(14) 2.3.2与柱面波相联系的应力数值(16) 2.4波的叠加(16) 2.4.1波的叠加原理(17) 2.4.2平行波的叠加(17) 2.4.3倾斜波的叠加(18) 2.5弹性波传播中的边界效应(20) 2.5.1平面波在自由边界垂直入射(20) 2.5.2平面波在有黏结力的两种不同介质边界上的垂直入射(23) 2.5.3平面波在自由边界倾斜入射(25) 2.5.4平面波在有黏结力的两种不同物质边界倾斜入射(26) 2.5.5平面波在两种不同物质无黏结力的边界倾斜入射(27) 2.6动量的转移(27) 2.6.1板速度与应力时间曲线的关系(27) 2.6.2阻抗效应(28) 2.6.3复合板(29) 2.6.4间隙的闭合(30) 2.7边界上的非平面波前的发展(31) 2.7.1球面波在自由面上的反射情况(32) 2.7.2球面波在两种不同介质交界面上的反射情况(33) 2.8应力波与拐角的作用(35) 2.8.1基本的几何作图(35) 2.8.2主应力的计算(37) 2.8.3某些金属爆炸系统上的破裂(38) 2.8.4点载荷、线载荷冲击作用下块柱体的破裂(40) 2.9剥落破裂(41) 2.9.1产生剥落破裂的动力学(42) 2.9.2坚固材料的剥落(43) 2.9.3层状材料的剥落(44) 2.9.4无黏结力材料的剥落(45) 思考题(46) 参考文献(46) 第3章应力波运动方程的解(47) 3.1应力波分类(47) 3.1.1应力波按应力种类分类(47) 3.1.2应力波按应力大小分类(47) 3.2一维运动的冲击波(51) 3.3运动方程的特征线、黎曼(Rieman)不变量(52) 3.4爆炸波的初始参数(57) 思考题(60) 参考文献(60) 第4章空中爆炸理论及应用(61) 4.1大气中爆炸的物理现象(61) 4.1.1大气中的爆炸现象(62) 4.1.2爆轰产物的膨胀(63) 4.1.3爆轰产物的喷流(64) 4.1.4空气冲击波的形成和传播(66) 4.2无限大气中的爆炸波参数(67) 4.2.1爆炸时空气冲击波的初始参数(67) 4.2.2爆炸冲击波的计算(69) 4.2.3爆炸波阵面上热力学量之间的关系(74) 4.3空气冲击波对目标的作用(74) 4.3.1空气冲击波在刚性障碍物上的反射(75) 4.3.2空气冲击波的绕流作用(80) 4.3.3冲击波对目标物的破坏作用(85) 思考题(89) 参考文献(89) 第5章水中爆炸理论及应用(90) 5.1水中爆炸波的形成和传播(91) 5.1.1气泡脉动现象(92) 5.1.2二次压力(缩)波(94) 5.2水中冲击波(96) 5.2.1水中冲击波的基本方程(96) 5.2.2水中冲击波的初始参数(99) 5.3水中冲击波的传播(101) 5.3.1水中冲击波的运动方程(101) 5.3.2水中冲击波参数的计算(102) 5.4水中冲击波的反射(105) 5.5水中冲击波的作用(107) 思考题(108) 参考文献(108) 第6章岩土中爆炸理论及应用(109) 6.1岩土的组成和物理性质(109) 6.1.1岩土的分类(109) 6.1.2坚硬岩石和半坚硬岩石的物理学性质(109) 6.1.3黏性土的物理力学性质(111) 6.2岩土中的爆炸特性(114) 6.2.1无限岩土中的爆炸(114) 6.2.2有自由面的岩土中的爆炸(115) 6.3岩土中的爆炸波参数(116) 6.3.1岩土中爆炸波的传播规律(116) 6.3.2岩土中爆炸波参数(118) 6.3.3土体中爆炸波参数(124) 6.4土石方工程(125) 6.4.1土石方工程的分类(125) 6.4.2爆破效应的分类(125) 6.4.3爆腔(126) 6.4.4爆破漏斗(129) 6.4.5爆破破碎分区(134) 6.5不耦合装药爆炸理论(141) 6.5.1径向不耦合装药(141) 6.5.2轴向不耦合装药(143) 6.6微差爆破(159) 6.6.1微差爆破的机理(159) 6.6.2微差爆破的间隔时间(161) 6.7反向起爆与正向起爆(162) 6.7.1正、反向起爆对比问题的提出(162) 6.7.2反向起爆和正向起爆破岩过程的比较(165) 思考题(167) 参考文献(167)