多种有限元 (FE) 模型可用于预测人脑与爆炸波相互作用后产生的生物力学反应,这些模型已证实纳入脑表面回旋、主要脑静脉以及使用非线性脑组织特性来提高模型准确性的重要性。我们假设,纳入更详细的脑静脉和动脉网络可进一步增强模型预测的生物力学反应,并有助于识别爆炸引起的脑损伤的相关因素。为了更全面地捕捉人脑组织对爆炸波暴露的生物力学反应,我们将之前已验证可承受钝性撞击的三维 (3-D) 详细脉管人头 FE 模型与 3-D 冲击波管 FE 模型耦合在一起。利用耦合模型,我们计算了人头面对来袭爆炸波时,爆炸过压 (BOP) 相当于 68、83 和 104 kPa 的生物力学反应。我们通过将模型预测的颅内压 (ICP) 值与之前在尸体头部进行的冲击波管实验收集的数据进行比较,验证了我们的 FE 模型,该模型包括详细的脑静脉和动脉网络、脑回和脑沟以及高粘弹性脑组织特性。此外,为了量化包含更全面的脑血管网络的影响,我们将详细血管模型与简化血管模型和无血管模型在相同爆炸载荷条件下的生物力学响应进行了比较。对于三个 BOP,预测的 ICP 值与额叶的实验结果非常吻合,峰值压力差异为 4 – 11%,相移差异为 9 – 13%。正如预期的那样,加入详细的脑血管系统不会影响 ICP,但是,它会使峰值脑组织应变重新分布多达 30%,并产生高达 7% 的峰值应变差异。与仅包含主要脑静脉的现有减少血管 FE 模型相比,我们的高保真模型重新分布了大部分脑组织的应变,这凸显了在人头 FE 模型中加入详细的脑血管网络的重要性,以便更全面地解释爆炸暴露引起的生物力学反应。
1引言钻孔和爆破,D&B是一种传统的地下和表面发掘中岩石发掘的方法。隧道大量用于采矿以及土木工程,例如,运输隧道,水转移隧道,地下动力行星等。伊朗的大型山脉需要许多以不同形状和尺寸的隧道建筑,用于各种应用。d&b方法更适合大多数情况,与机械化的挖掘相比,由于其明显的灵活性,低投资成本以及不需要高科技。任何爆破操作的效率都受爆炸材料与岩体之间的相互作用的影响[1-6]。因此,岩石参数的知识可以导致爆炸结果和特定电荷的优化。影响爆炸结果的参数如下[7]:•爆炸性规格•岩石质量规格•钻孔模式的几何形状
在现代军事冲突中爆炸脑损伤无处不在,发病率显着和死亡。然而,爆炸超压波引起人类特定颅内损伤的机制尚不清楚。审查了接触BLAST的服务成员的神经角膜神论者和神经外科医生的临床经验,揭示了对脑血管的损伤模式,表现为蛛网膜下腔出血,假脑膜瘤,早期弥漫性弥漫性大脑肿瘤。此外,在以下组织界面处的爆炸性脑损伤受害者(TBI)的受害者的精神病学病例系列(TBI)显示出独特的星形胶质疤痕模式:亚皮拉神经胶质板,血管周围,周围性脑膜周围和脑灰白色界面。BLAST TBI中临床和神经病理发现的统一特征是材料界面的损伤的共同点,无论是固体液体还是固差界面。这激发了以下假设:BLAST TBI是颅内机械界面处的损伤。为了研究颅内界面动力学,我们使用模型的人头简化但包含Gyri,Sulci,脑脊液(CSF),心室和脉管系统的模型进行了新的计算模拟,并具有高空间分辨率。模拟是在混合欧拉(Lagrangian仿真套件)中进行的(通过Zapotec耦合到Sierra Mechanics)。由于较大的计算网格,模拟需要高性能计算资源。这些空化事件与亚型神经胶质板处的高界面应变速率相邻。在多种曝光场景中进行了二十个模拟,包括150、250和500 kPa的超压,1 ms超压持续时间 - 在材料模型参数(脑剪切特性,颅骨弹性模块)中,多次爆炸暴露(前爆炸,侧面爆炸和壁爆炸)在材料模型参数(脑剪切特性,脑剪切特性)中。所有模拟都可以预测CSF内(脑脉管系统驻留的地方)内的流体空化,空化发生在深层且扩散成脑硫。较大的过压模拟(250和500kPa)表现出脑室内的气蚀,这也与邻近的高脑室应变率有关。此外,嵌入式核内血管结构的模型(直径较小至0.6 mm),可预测的血管内空化,邻近高血管周围应变率。
粉末因子可以定义为打破岩石单位体积或吨(t)所需的爆炸物数量(kg)。通过爆破岩石的前景的特征是爆炸物的特定消费。在过去的几十年中,研究人员提出了几种精确的方法,以预测爆炸操作中的粉末因子或特定电荷,而不是通过试验爆炸。该领域的研究集中在岩体质量特性,爆破材料和爆破几何形状之间的关系上,以建立粉末因子。同样,已经研究了在洞穴理论中体现的特定能量和粒径之间的相互作用,而粒径较少依赖于当地条件。在本文中,已经审查了基于经验和洞穴理论建模的粉末因子估计方法,以及在表面基准爆破和地下隧道操作中的机器学习方法。还讨论了完整岩石特性对粉末因子分配的影响以及粉末因子选择对爆破后条件的影响。最后,在这方面指出了粉末因子估计中遇到的常见挑战。
本计划旨在确定一般爆破程序,包括爆炸物的安全、使用、储存和运输,这些程序符合联邦、州和地方法规(例如,《联邦法规法典》第 27 章 [“CFR”] 181 - 爆炸物贸易;第 49 CFR 177 章 - 公共公路运输;第 29 CFR 1926.900 章及其后续章节 U 分部 - 建筑安全与健康法规 - 爆破和爆炸物的使用;第 29 CFR 1910.109 章 - 爆炸物和爆炸剂;29 CFR 1926.900-一般规定和第 901、902 和 904-911 节;明尼苏达州行政法规第 7500 章,爆炸物、爆炸剂、枪支)和国家消防协会第 495 章,爆炸物法规,第11. 此外,本计划还旨在解决爆破活动的环境问题并确定拟议管道路线沿线值得关注的区域。
te平滑爆破的质量,包括广泛认为与钻孔方法所发掘的岩石隧道的成本和进步率高度相关的周围岩石的过度/爆炸引起的损坏的体积。由于岩石质量的不确定性和复杂性以及不同的爆破操作,用于平滑爆破的一般控制策略非常困难。作为评估爆破质量的先决条件,对影响平滑爆破的影响力因素的有效识别通常在改善平滑爆破设计的情况下起着重要作用。与昂贵且耗时的实验(包括物理建模和场测试)相比,数值建模,作为一种成本效果方法,是一种有吸引力的替代方法,可以在重量方面调查影响力因素,这可能更适用,并且可以更适用于光滑爆破参数的优化。在这种情况下,可以定量识别主要因素和次要因素。考虑主要因素通常使事物的发展取向;在这项工作中,提出了一种基于数值的方法来定量确定影响平滑爆破质量的主要因素。提出的3维爆破建模基于LS-DYNA,以模拟岩石质量平滑爆破的发生,并且还采用了侵蚀算法来确定接头岩石的破裂。te正交实验设计方法用于优化实验布置。七个具有4个水平的因素,包括外围孔间距,电阻最小,电荷浓度,充电爆炸性,岩石质量类型,爆炸速度和钻孔偏差。te地质环境和项目背景的真正岩石隧道的高速铁路被选为进行数值研究的现场条件。根据观察到的参数表明平滑爆破的质量来确定基于正交实验的范围分析的因素的敏感性,计算出的面积和过度距离。 te结果表明,岩体的类型对爆破质量具有最大的影响,而电荷浓度和爆炸速度可以视为特定部位条件下的次要因素。 te提出的用于评估指定地质条件下平滑爆破质量的影响的数值方法有望改善实际应用中平滑爆破的参数设计和运行。计算出的面积和过度距离。te结果表明,岩体的类型对爆破质量具有最大的影响,而电荷浓度和爆炸速度可以视为特定部位条件下的次要因素。te提出的用于评估指定地质条件下平滑爆破质量的影响的数值方法有望改善实际应用中平滑爆破的参数设计和运行。
为了研究爆破振动波在软岩隧道中的传播规律,在木寨岭隧道进行了纵向和环向爆破振动试验,并利用萨多夫非线性回归、傅里叶变换、希尔伯特-黄变换(HHT)等方法对实测数据进行了分析研究,为木寨岭隧道或类似软岩隧道爆破设计优化提供参考。研究结果表明:随着比例药量的增加,切向主频迅速下降,径向主频下降缓慢。在一定药量下,随着距爆源距离的增加,爆破振动频率频谱宽度变窄,整体能量更加集中,振动频率趋于低频。在距爆源一定距离处,随着药量的增加,爆破振动频率逐渐下降,低频区幅值增大。隧道左侧振动速度大于右侧,在拱顶和下台阶拱脚处振动速度下降较快,上台阶和中台阶拱脚处振动速度下降较慢;中台阶左拱脚和上台阶右拱脚的振动频率高于其他位置,上台阶左拱脚的频率最低。隧道爆破过程中,输入到地层介质的能量主要集中在切洞爆破阶段,爆破对上台阶左拱脚和隧道拱顶的能量输入较多,与频率分析的结论一致。
2.1 寻求认证的 NPS 人员必须年满 21 岁,由首席公园爆破员提名,并由公园主管选出。一份详细说明以前经验(类型、数量、复杂性)的书面“爆破和爆炸物认证申请”将提交给首席公园爆破员,首席公园爆破员随后会将背景调查请求转发给公园内适当的执法官员。认证将基于必修培训课程的期末考试成绩和现场表现评估。认证证明是 NPS 爆破和爆炸物证书,其中显示认证级别和专业技能(如果有)。
作用于地下开挖衬砌的岩石荷载受多种因素影响,包括岩石类型、岩体条件、深度和施工方法。本研究重点是量化通过所谓的短步法在硬岩中建造的深井衬砌上径向荷载的大小和分布。使用超声波测试表征了竖井周围的爆破损伤区 (BDZ),并将其纳入收敛限制法 (CCM) 和 3D 数值分析中,以评估 BDZ 对衬砌岩石荷载的影响。结果表明,竖井开挖爆破是岩体退化的重要控制因素,而主应力的方向和大小对爆破损伤分布的影响微乎其微。分析表明,增加井壁爆炸损伤的深度可以增加作用于衬砌的载荷,而对于在各向异性地应力区域中采用短台阶法凿井的竖井,作用于衬砌的剪切载荷可能非常显著。
使用高级爆炸模拟器,与“自由场”爆炸的紧密模拟,将大鼠暴露于四次至13、16或19 psi过压(n = 6/组)。TDP-43水平受到爆炸暴露的数量和大小的影响,与假手术相比,大鼠暴露于16 psi的多个爆炸的平均水平高38%,而暴露于两种爆炸的大鼠中,平均水平则高约32%。piezo2水平明显更高(约17%),而暴露于13和16 psi爆炸的大鼠的水平显着降低(〜52%),这表明与较低的机械刺激爆炸相比,高强度爆炸可能对大脑对机械刺激的反应具有不同的影响。这些发现表明,反复暴露对爆炸的累积影响可能会导致大脑的病理生理变化,这表明爆炸损伤与神经退行性疾病之间可能存在联系。