《表4 弹体在不同时刻的速度》

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《弹体侵彻钢管注浆遮弹层的数值模拟》

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在无遮弹层、1层遮弹层、2层遮弹层和3层遮弹层的情况下，弹体速度与时间的关系如图7和表4所示。从图7和表4中可以看出:在初始时刻弹体与工程口部岩体有一小段距离，因此，弹体经过一个匀速的过程才开始减速，在侵彻的过程中岩石被不断侵入的弹体挤压，以很高的速度向周围膨胀，其与弹体接触的部分破碎、抛出；同时，弹体也受到岩体对其巨大的反作用力，速度迅速下降。没有遮弹层时，弹体经过17.5 ms的减速过程，速度降为287 m/s左右，此时弹头部分已穿过洞库顶部，岩石对其作用力大大降低；在20 ms时弹体速度降为284m/s，此后，弹体完全侵彻进入洞库内部，速度保持恒定。在口部岩体设有1层钢管注浆遮弹层的情况下，对弹体的反作用力增大，27 ms之前弹体减速较快，速度降为68 m/s，而之后的时间里，减速的过程变慢。在设有2层钢管注浆遮弹层的时候，弹体在30 ms的时间内一直处于减速的状态，到最后速度降为9.9 m/s，此时弹体已损失了绝大部分的动能，对岩体不再具有侵彻的能力。当设有3层钢管注浆遮弹层时，弹体减速过程进一步加快，25 ms时弹体速度已降为零，此时岩体部分变形开始恢复，压迫弹体有少许回弹，使其产生相反方向的速度。