1 爆炸与冲击效应 1
1.1 炸药爆炸的主要特征 1
1.2 爆炸与冲击效应 1
1.2.1 空中爆炸 2
1.2.2 地下爆炸（岩石） 2
1.2.3 水下爆炸 3
2 炸药爆轰的基本理论 5
2.1 爆轰波的CJ理论 5
2.2 爆轰波的ZND模型 7
2.2.1 ZND爆轰波模型 7
2.2.2 ZND模型爆轰波反应区内的定常解 8
2.3 炸药爆轰参数计算 9
2.3.1 凝聚炸药爆轰参数计算 9
2.3.2 凝聚炸药爆轰参数NMQ计算方法 10
3 空气介质中的应力波传播 13
3.1 空气介质中应力波的产生 13
3.2 空气介质一维流动基本方程 16
3.2.1 欧拉型基本方程组 16
3.2.2 拉格朗日型基本方程组 18
3.3 空气介质一维流动基本方程的物理意义 19
4 水介质中的冲击波传播 25
4.1 引言 25
4.2 水中爆炸宏观现象 25
4.2.1 水中爆炸特征 25
4.2.2 水中爆炸过程 26
4.3 水击波传播基本理论 27
4.3.1 流体运动基本方程 27
4.3.2 水击波参数计算 28
4.3.3 水介质的传能机理 30
4.3.4 水的缓冲和水楔作用 30
4.3.5 气泡半径的理论计算 31
4.4 水击波传播规律的试验研究 32
4.5 水下工程爆破 33
4.5.1 水下钻孔爆破 33
4.5.2 围堰拆除与岩塞爆破 34
4.5.3 爆破挤淤 34
5 固体介质（岩石）中的爆炸应力波传播 35
5.1 概述 35
5.2 一维应力波控制方程组 36
5.2.1 基本假设 36
5.2.2 一维连续波控制方程组 37
5.2.3 波动方程 38
5.2.4 一维间断应力波阵面上的守恒方程 39
5.3 波动方程特征线解法 41
5.4 直杆中的弹性应力波 43
5.5 弹性波的相互作用 46
5.5.1 弹性波的叠加原理 46
5.5.2 弹性波在自由端和固定端的反射 47
5.6.3 弹性波在界面上的反射和透射 48
5.6 应力波引起的断裂 50
5.6.1 层裂现象 50
5.6.2 角裂现象 52
6 岩土介质中的爆炸作用 54
6.1 单个药包在岩土介质中爆炸的内部作用 54
6.1.1 岩石爆破破碎机理 54
6.1.2 岩石爆破破碎分区 55
6.2 单个药包在岩土介质中爆炸的外部作用 56
6.2.1 药包埋置深度 57
6.2.2 爆破漏斗 57
6.2.3 爆破作用指数及爆破作用分类 58
6.3 成组药包在介质中的爆破作用 59
6.4 装药量计算公式 60
6.4.1 影响爆破效果的因素 61
6.5 岩体中传播的冲击波 63
6.5.1 岩体内冲击波参数 63
6.5.2 冲击波的衰减 64
7 一个自由面爆破条件下岩石内部的应力状态 65
7.1 炸药爆炸炮孔孔壁压力计算 65
7.1.1 炮孔孔壁峰值压力计算 65
7.1.2 孔壁压力与时间的变化规律 66
7.2 岩石爆破破碎机理 66
7.3 爆炸应力波引起的应力状态分析 67
7.3.1 爆炸应力波引起的位移 67
7.3.2 爆炸入射纵波引起的应力场 68
7.3.3 爆炸反射纵波引起的应力场 68
7.3.4 爆炸反射横波引起的应力场 69
7.3.5 应力波传播过程中岩石内的应力状态 70
7.4 爆炸气体作用引起的应力场 71
8 工程爆破中相似律分析 73
8.1 引言 73
8.2 爆破相似律的一般分析 73
8.2.1 量纲分析法 73
8.2.2 本问题的独立参数 74
8.2.3 无量纲参数 75
8.3 几何相似不成立的情况 76
8.3.1 介质的初始结构和表面能 76
8.3.2 π28的影响 76
8.3.3 漏气效应 77
8.3.4 应变率和加载率的影响 78
8.3.5 重力影响 78
8.4 相似律在空气爆炸中的应用 78
8.4.1 爆炸空气冲击波峰值超压的计算公式 78
8.4.2 爆炸空气冲击波正压作用时间计算 80
8.4.3 爆炸空气冲击波比冲量计算 80
8.5 相似律在水中爆炸中的应用 81
8.6 相似律在岩土介质爆炸中的应用 82
8.6.1 爆破振动速度计算公式推导 82
8.6.2 深孔爆破振动速度计算公式 84
8.6.3 深孔梯段爆破飞石距离的相似问题 85
9 饱和钙质砂爆炸应力波传播衰减规律及爆炸密实特性 89
9.1 引言 89
9.2 爆炸应力波传播与衰减规律研究 90
9.2.1 试验材料 90
9.2.2 试验方案 91
9.2.3 试验结果及分析 92
9.3 钙质砂爆炸密实特性研究 97
9.3.1 试验方案 97
9.3.2 试验现象分析 98
9.3.3 试验结果 99
10 爆破对地面建（构）筑物振动响应的动力分析 108
10.1 引言 108
10.2 分析方法 108
10.2.1 波动法 108
10.2.2 振动法 109
10.3 单质点系的地震反应分析 110
10.4 多质点系地震反应分析 113
10.4.1 模型假定 113
10.4.2 模型建立 113
10.4.3 模型方程求解 114
10.5 多质点系地震反应简化为单质点系的动力计算方法 116
10.6 地震荷载与结构应力计算 117
10.7 爆破地震加速度标准反应谱 118
10.8 建筑结构爆破地震的尺寸效应 120
11 小波分析在工程爆破中的应用 121
11.1 引言 121
11.2 小波分析基本理论 121
11.2.1 傅立叶变换 121
11.2.2 小波变换 122
11.2.3 小波包的概念 124
11.2.4 常用的小波基函数 125
11.3 爆破震动信号的小波消噪算法 128
11.3.1 信号去噪方法概述 128
11.3.2 应用小波分析进行信号消噪处理 128
11.3.3 爆破震动信号消噪算法 129
11.3.4 信号的小波消噪分析实例 130
11.4 爆破震动信号的时频分析 134
11.4.1 时频分析思想 134
11.4.2 爆破震动信号的能量分析 138
11.4.3 实例分析 140
12 分形理论在工程爆破中的应用 143
12.1 分形几何理论 143
12.1.1 分形几何的概念 143
12.1.2 分形维数 143
12.1.3 分形几何在岩石力学和地球物理研究中的应用 144
12.2 岩石中裂纹的分形研究 144
12.3 岩石爆破块度分形研究 145
12.3.1 岩石分形方法 145
12.3.2 爆破块度分布的特征 146
12.3.3 块度分形与裂纹分形维数的关系 147
12.4 爆破振动信号的分形特征 149
12.4.1 分形维数计算模型 149
12.4.2 矩形盒尺寸的确定 150
12.4.3 爆破振动信号的分形维数计算 150
13 深厚淤泥爆破挤淤参数优化设计 152
13.1 概述 152
13.2 优化设计工程实例 153
13.2.1 工程概况 153
13.2.2 现场爆破试验 153
13.2.3 爆破参数优化设计 159
13.2.4 施工工艺 160
13.2.5 爆破参数优化后的挤淤效果 166
14 声波测试在岩体爆破损伤探测中的应用 170
14.1 引言 170
14.2 声波测试的基本原理 170
14.3 声波测试系统组成及测试时需注意的技术要点 172
14.3.1 声波测试系统组成 172
14.3.2 声波测试时需注意的技术要点 173
14.4 岩体爆破损伤的声波测试应用及实例 175
14.4.1 岩体爆破损伤的声波测试应用 175
14.4.2 岩体爆破损伤的声波测试实例 177
15 工程爆破中的数值模拟技术 187
15.1 概述 187
15.2 运用LS-DYNA进行爆破数值模拟简介 189
15.3 LS-DYNA数值模拟实例 191
15.3.1 问题描述及分析思路 191
15.3.2 求解步骤 192
15.4 运用AUTODYN进行爆破数值模拟简介 216
15.5 AUTODYN数值模拟实例 218
15.5.1 问题描述及分析思路 218
15.5.2 求解步骤 218
参考文献 237