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2025,
45(11):
111001. doi: 10.11883/bzycj-2024-0284
摘要:
鉴于目前对障碍物交错阵列内爆燃转爆轰（deflagration-to-detonation transition，DDT）现象的认识不足，采用高精度算法和动态自适应网格求解完全可压缩反应性Navier-Stokes方程，对不同障碍物间距条件下方形障碍物交错阵列内预混氢-空气DDT引发过程进行数值模拟研究。结果表明：减小障碍物间距有利于在火焰加速前期增加火焰面积、后期增强激波压缩未燃气体，从而缩短DDT时间和距离。然而，当障碍物间距减小至某阈值时，会出现结巴式爆轰，使DDT距离增加。DDT主要由障碍物前壁的反射激波与火焰相互作用引起。爆轰绕过障碍物时发生局部解耦，然后与壁面或来自障碍物另一侧的激波和失效爆轰波碰撞时可能引发爆轰再起爆。若障碍物间距太小，激波强度随爆轰的解耦而衰减严重，易导致爆轰失效。方形障碍物交错阵列比圆形更易引发DDT，因前者可在垂直和平行于火焰的传播方向产生反射激波，有助于激波作用于火焰和未燃气体。
鉴于目前对障碍物交错阵列内爆燃转爆轰（deflagration-to-detonation transition，DDT）现象的认识不足，采用高精度算法和动态自适应网格求解完全可压缩反应性Navier-Stokes方程，对不同障碍物间距条件下方形障碍物交错阵列内预混氢-空气DDT引发过程进行数值模拟研究。结果表明：减小障碍物间距有利于在火焰加速前期增加火焰面积、后期增强激波压缩未燃气体，从而缩短DDT时间和距离。然而，当障碍物间距减小至某阈值时，会出现结巴式爆轰，使DDT距离增加。DDT主要由障碍物前壁的反射激波与火焰相互作用引起。爆轰绕过障碍物时发生局部解耦，然后与壁面或来自障碍物另一侧的激波和失效爆轰波碰撞时可能引发爆轰再起爆。若障碍物间距太小，激波强度随爆轰的解耦而衰减严重，易导致爆轰失效。方形障碍物交错阵列比圆形更易引发DDT，因前者可在垂直和平行于火焰的传播方向产生反射激波，有助于激波作用于火焰和未燃气体。
2025,
45(11):
111401. doi: 10.11883/bzycj-2024-0452
摘要:
燃爆抑制技术可有效减轻事故后果，是可燃气体燃爆安全防护技术的重要环节。作为抑爆装置的核心组成，抑制剂的性能可直接影响抑制系统的可靠性。本文聚焦燃爆抑制领域的研究成果，对粉体抑制剂及其抑制机理进行了系统的总结和分析。基于组成方式不同，将抑制粉体分为单组分和复配粉体，其中单组分抑制粉体又可根据抑制机理的差异，分为活性粉体和惰性粉体。在文献综述部分，按照“粉体材料总体介绍-相关实验和理论研究-抑制机理归纳总结”的结构顺序进行评述。对现有研究存在的问题进行总结并对未来研究进行展望，提出对抑制性能测试过程进行规范化和标准化，强调通过化学反应动力学模拟指导材料合成，提高材料筛选效率，减少研究的盲目性。
燃爆抑制技术可有效减轻事故后果，是可燃气体燃爆安全防护技术的重要环节。作为抑爆装置的核心组成，抑制剂的性能可直接影响抑制系统的可靠性。本文聚焦燃爆抑制领域的研究成果，对粉体抑制剂及其抑制机理进行了系统的总结和分析。基于组成方式不同，将抑制粉体分为单组分和复配粉体，其中单组分抑制粉体又可根据抑制机理的差异，分为活性粉体和惰性粉体。在文献综述部分，按照“粉体材料总体介绍-相关实验和理论研究-抑制机理归纳总结”的结构顺序进行评述。对现有研究存在的问题进行总结并对未来研究进行展望，提出对抑制性能测试过程进行规范化和标准化，强调通过化学反应动力学模拟指导材料合成，提高材料筛选效率，减少研究的盲目性。
2025,
45(11):
111402. doi: 10.11883/bzycj-2024-0493
摘要:
泄爆是防控可燃气体爆炸危害的有效途径之一，但泄放过程中有可能发生外部泄放气云的二次爆炸，如何实现可燃气体爆炸的有效泄爆，降低爆炸带来的危害，成为当前研究的一个重点方向。为此，从可燃气体爆炸特性、可燃气体泄爆特性以及泄爆外流场二次爆炸等三方面对目前国内外可燃气体泄爆特性研究现状进行了总结分析，发现多元混合可燃气体的爆炸危险性难以准确预测评估、内外流场耦合泄爆机理研究尚不深入、泄爆效果表征方法不清以及二次爆炸临界条件不明等问题。基于上述问题，从探索可燃气体爆炸风险与致灾机理、深化可燃气体泄爆超压及火焰演化特性研究、揭示泄爆外流场二次爆炸形成机制等方面进行了展望，这为今后研究可燃气体泄爆问题提供了重要参考。
泄爆是防控可燃气体爆炸危害的有效途径之一，但泄放过程中有可能发生外部泄放气云的二次爆炸，如何实现可燃气体爆炸的有效泄爆，降低爆炸带来的危害，成为当前研究的一个重点方向。为此，从可燃气体爆炸特性、可燃气体泄爆特性以及泄爆外流场二次爆炸等三方面对目前国内外可燃气体泄爆特性研究现状进行了总结分析，发现多元混合可燃气体的爆炸危险性难以准确预测评估、内外流场耦合泄爆机理研究尚不深入、泄爆效果表征方法不清以及二次爆炸临界条件不明等问题。基于上述问题，从探索可燃气体爆炸风险与致灾机理、深化可燃气体泄爆超压及火焰演化特性研究、揭示泄爆外流场二次爆炸形成机制等方面进行了展望，这为今后研究可燃气体泄爆问题提供了重要参考。
2025,
45(11):
111403. doi: 10.11883/bzycj-2025-0128
摘要:
为掌握火灾环境下高压储氢气瓶爆炸能量产生、转化及耗散机制对气瓶爆炸的影响，以充装氢气和氮气的6.8L-30MPa Ⅲ型高压气瓶爆炸引发试验为基础，开展了气瓶极限承压判据、爆炸动力学行为及威力评估研究。结果表明：火灾可显著降低气瓶承压能力，气瓶的临界爆破压力由常温时的125.1 MPa降至火灾时的46.8 MPa，承压能力下降约62.6%。储氢气瓶爆炸呈现典型的物理-化学复合特征，产生了直径约9 m的火球，冲击波峰值压力在距离爆源2 m处达882.47 kPa，正压持续时间为168.11 ms；相同位置处的氮气瓶爆炸冲击波峰值为59.42 kPa，正压持续时间为2.17 ms，爆炸威力远小于氢气瓶。探讨了开敞环境下氢气瓶与氮气瓶爆炸能量的转化路径，建立了开敞环境下储氢气瓶爆炸威力评估方法，研究结果可为完善高压储氢气瓶爆炸事故风险评估提供参考。
为掌握火灾环境下高压储氢气瓶爆炸能量产生、转化及耗散机制对气瓶爆炸的影响，以充装氢气和氮气的6.8L-30MPa Ⅲ型高压气瓶爆炸引发试验为基础，开展了气瓶极限承压判据、爆炸动力学行为及威力评估研究。结果表明：火灾可显著降低气瓶承压能力，气瓶的临界爆破压力由常温时的125.1 MPa降至火灾时的46.8 MPa，承压能力下降约62.6%。储氢气瓶爆炸呈现典型的物理-化学复合特征，产生了直径约9 m的火球，冲击波峰值压力在距离爆源2 m处达882.47 kPa，正压持续时间为168.11 ms；相同位置处的氮气瓶爆炸冲击波峰值为59.42 kPa，正压持续时间为2.17 ms，爆炸威力远小于氢气瓶。探讨了开敞环境下氢气瓶与氮气瓶爆炸能量的转化路径，建立了开敞环境下储氢气瓶爆炸威力评估方法，研究结果可为完善高压储氢气瓶爆炸事故风险评估提供参考。
2025,
45(11):
111404. doi: 10.11883/bzycj-2024-0282
摘要:
采用20 L球形装置研究了掺氢比和添加CO2对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播特性的影响。结果表明：掺氢比对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播速度有促进作用。随着掺氢比的提高，最大爆炸压力逐渐上升，快速燃爆时间和持续燃烧时间缩短，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度在掺氢比小于0.5时逐渐上升，当掺氢比大于0.5时，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度快速上升。加入CO2对混合气体爆炸压力和火焰传播速度有抑制作用，但对高掺氢比天然气的压力参数抑制效果较差。通过反应动力学分析可知，随着掺氢比的提高，火焰层流燃烧速度和绝热火焰温度逐渐上升，活性自由基摩尔分数和产物生成速率明显上升，并且掺混氢气改变了甲烷的反应路径，当掺氢比大于0.5时，反应R84、R46和R3进入了前10步反应中，产生了H和OH自由基，促进了反应。而CO2能降低混合气体的层流燃烧速率、绝热火焰温度、活性自由基摩尔分数以及产物生成速率，但添加CO2不改变甲烷的反应路径。
采用20 L球形装置研究了掺氢比和添加CO2对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播特性的影响。结果表明：掺氢比对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播速度有促进作用。随着掺氢比的提高，最大爆炸压力逐渐上升，快速燃爆时间和持续燃烧时间缩短，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度在掺氢比小于0.5时逐渐上升，当掺氢比大于0.5时，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度快速上升。加入CO2对混合气体爆炸压力和火焰传播速度有抑制作用，但对高掺氢比天然气的压力参数抑制效果较差。通过反应动力学分析可知，随着掺氢比的提高，火焰层流燃烧速度和绝热火焰温度逐渐上升，活性自由基摩尔分数和产物生成速率明显上升，并且掺混氢气改变了甲烷的反应路径，当掺氢比大于0.5时，反应R84、R46和R3进入了前10步反应中，产生了H和OH自由基，促进了反应。而CO2能降低混合气体的层流燃烧速率、绝热火焰温度、活性自由基摩尔分数以及产物生成速率，但添加CO2不改变甲烷的反应路径。
2025,
45(11):
111405. doi: 10.11883/bzycj-2024-0434
摘要:
抑爆剂在防止粉尘爆炸事故中起着至关重要的作用。通过原位合成方法制备了一种新型的NiP@Fe-SBA-15抑爆剂，采用哈特曼管道爆炸测试系统，对爆燃火焰的传播行为进行了实验研究，测定了NiP@Fe-SBA-15抑爆剂对聚丙烯（polypropylene，PP）爆炸火焰的抑制作用，以及添加不同比例的NiP@Fe-SBA-15抑爆剂对PP爆炸火焰的抑制效果。实验结果表明：NiP@Fe-SBA-15抑爆剂能够显著降低PP粉尘爆燃火焰的温度和燃烧速度，当添加质量分数为70%的NiP@Fe-SBA-15时，基本实现了对PP爆燃火焰的高效抑制。此外，结合爆炸产物的实验分析结果，提出了NiP@Fe-SBA-15对PP粉尘爆燃的物理和化学抑制机制。
抑爆剂在防止粉尘爆炸事故中起着至关重要的作用。通过原位合成方法制备了一种新型的NiP@Fe-SBA-15抑爆剂，采用哈特曼管道爆炸测试系统，对爆燃火焰的传播行为进行了实验研究，测定了NiP@Fe-SBA-15抑爆剂对聚丙烯（polypropylene，PP）爆炸火焰的抑制作用，以及添加不同比例的NiP@Fe-SBA-15抑爆剂对PP爆炸火焰的抑制效果。实验结果表明：NiP@Fe-SBA-15抑爆剂能够显著降低PP粉尘爆燃火焰的温度和燃烧速度，当添加质量分数为70%的NiP@Fe-SBA-15时，基本实现了对PP爆燃火焰的高效抑制。此外，结合爆炸产物的实验分析结果，提出了NiP@Fe-SBA-15对PP粉尘爆燃的物理和化学抑制机制。
2025,
45(11):
111406. doi: 10.11883/bzycj-2024-0359
摘要:
为探究清洁燃料乙炔在O2/CO2气氛下的可燃下限，在5 L圆柱体爆炸反应装置中进行实验，测得了乙炔的可燃下限。随着CO2的体积分数从14%增加到85%，乙炔的可燃下限从2.64%增长到3.93%，在较小的范围内呈线性增加。烷烃、烯烃和炔烃的可燃下限依次降低，表明炔烃具有更大的燃烧范围。基于极限层流速度法计算模型，建立了适用于乙炔可燃下限的预测模型。通过实验数据验证了该模型的可靠性，采用该模型讨论了CO2的热力学、化学、输运效应对可燃下限的影响。结果表明：热力学效应的平均占比为64%，化学效应占比35%，输运效应占比1%。
为探究清洁燃料乙炔在O2/CO2气氛下的可燃下限，在5 L圆柱体爆炸反应装置中进行实验，测得了乙炔的可燃下限。随着CO2的体积分数从14%增加到85%，乙炔的可燃下限从2.64%增长到3.93%，在较小的范围内呈线性增加。烷烃、烯烃和炔烃的可燃下限依次降低，表明炔烃具有更大的燃烧范围。基于极限层流速度法计算模型，建立了适用于乙炔可燃下限的预测模型。通过实验数据验证了该模型的可靠性，采用该模型讨论了CO2的热力学、化学、输运效应对可燃下限的影响。结果表明：热力学效应的平均占比为64%，化学效应占比35%，输运效应占比1%。
2025,
45(11):
111407. doi: 10.11883/bzycj-2025-0048
摘要:
煤制氢是煤炭能源低碳转型的有效方案，针对煤制氢通入天然气管网大规模输送过程中的安全问题，研究非预混CO2喷射对掺氢天然气爆炸特性的影响。设计并搭建了爆炸实验平台，探究非预混CO2的喷射压力（0～1.00 MPa）和喷射时间（0～180 ms，喷射早于点火开启的时间）对爆炸火焰传播行为和压力特性的影响。结果表明：非预混CO2喷射显著影响甲烷/氢气/空气预混气的爆炸行为。CO2喷射会引起湍流效应导致火焰褶皱和结构改变，从而使火焰的传播速度和爆炸压力增大。当喷射时间固定（如0或120 ms）时，增大喷射压力会引入更多的CO2，增强局部湍流和扰动，加剧火焰加速和爆炸后果。随着喷射时间延长，不同喷射压力下最大爆炸压力均呈先升后降的趋势。CO2喷射对爆炸湍流的促进作用和稀释作用相互竞争，并存在临界喷射时间。过多的CO2喷射时会增强它的稀释作用，削弱CO2喷射对爆炸的湍流扰动能力，降低爆炸强度。此外，较高的喷射压力有更短的临界喷射时间，同时较高喷射压力下的最大爆炸压力对喷射时间的变化有更强的敏感性。
煤制氢是煤炭能源低碳转型的有效方案，针对煤制氢通入天然气管网大规模输送过程中的安全问题，研究非预混CO2喷射对掺氢天然气爆炸特性的影响。设计并搭建了爆炸实验平台，探究非预混CO2的喷射压力（0～1.00 MPa）和喷射时间（0～180 ms，喷射早于点火开启的时间）对爆炸火焰传播行为和压力特性的影响。结果表明：非预混CO2喷射显著影响甲烷/氢气/空气预混气的爆炸行为。CO2喷射会引起湍流效应导致火焰褶皱和结构改变，从而使火焰的传播速度和爆炸压力增大。当喷射时间固定（如0或120 ms）时，增大喷射压力会引入更多的CO2，增强局部湍流和扰动，加剧火焰加速和爆炸后果。随着喷射时间延长，不同喷射压力下最大爆炸压力均呈先升后降的趋势。CO2喷射对爆炸湍流的促进作用和稀释作用相互竞争，并存在临界喷射时间。过多的CO2喷射时会增强它的稀释作用，削弱CO2喷射对爆炸的湍流扰动能力，降低爆炸强度。此外，较高的喷射压力有更短的临界喷射时间，同时较高喷射压力下的最大爆炸压力对喷射时间的变化有更强的敏感性。
2025,
45(11):
112301. doi: 10.11883/bzycj-2024-0269
摘要:
采用造型粉模拟因碰撞过程极度碎化的压装炸药，研究了PBX造型粉缝隙挤压点火行为。基于射弹撞击方式设计实验，为保证样品在设计的缝隙之外无其他流动空间，在样品表面覆盖垫层及涂抹油脂进行密封，采用高速摄影记录了造型粉挤入缝隙的运动及反应情况。通过改变缝隙面积与样品截面积的比，研究了压实效应对点火的影响。结果表明：对于无油脂密封的情况，加载开始后PBX造型粉先经历颗粒破碎和压实，随后压实的造型粉从垫层附近的间隙挤出，挤出过程中发生点火，点火位置在炸药与垫层界面；对于有油脂密封的情况，PBX造型粉在被压实后的一段时间内未发生点火，当压头行进到一半行程时，楔形滑移区形成，高速摄影照片可见明显的滑移区-死区界面，随后变形模式从单楔形滑移区向双楔形滑移区演化，滑移区-死区界面剪切效应未引发点火。加载后期压头行进到接近缝隙表面，楔形滑移区消失，炸药在压头与缝隙发生碰撞的前后时刻分别发生一次点火。压实效应对点火行为有重要影响，造型粉被压实后点火速度阈值明显降低，撞击速度仅4.5 m/s即可导致点火。
采用造型粉模拟因碰撞过程极度碎化的压装炸药，研究了PBX造型粉缝隙挤压点火行为。基于射弹撞击方式设计实验，为保证样品在设计的缝隙之外无其他流动空间，在样品表面覆盖垫层及涂抹油脂进行密封，采用高速摄影记录了造型粉挤入缝隙的运动及反应情况。通过改变缝隙面积与样品截面积的比，研究了压实效应对点火的影响。结果表明：对于无油脂密封的情况，加载开始后PBX造型粉先经历颗粒破碎和压实，随后压实的造型粉从垫层附近的间隙挤出，挤出过程中发生点火，点火位置在炸药与垫层界面；对于有油脂密封的情况，PBX造型粉在被压实后的一段时间内未发生点火，当压头行进到一半行程时，楔形滑移区形成，高速摄影照片可见明显的滑移区-死区界面，随后变形模式从单楔形滑移区向双楔形滑移区演化，滑移区-死区界面剪切效应未引发点火。加载后期压头行进到接近缝隙表面，楔形滑移区消失，炸药在压头与缝隙发生碰撞的前后时刻分别发生一次点火。压实效应对点火行为有重要影响，造型粉被压实后点火速度阈值明显降低，撞击速度仅4.5 m/s即可导致点火。
2025,
45(11):
112901. doi: 10.11883/bzycj-2024-0245
摘要:
利用有机玻璃（polymethyl methacrylate, PMMA）材料在切槽炮孔壁上预制缺陷裂纹，以TATP（triacetone triperoxide）炸药为装药，采用动态焦散线实验结合数值模拟的方法，探究了炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响。结果表明：在平行缺陷处的应力波反射会导致切槽裂纹起裂方向向下偏移，而垂直缺陷处的应力波折射不影响裂纹起裂方向；孔壁缺陷的存在会抑制应力波及爆生气体对切槽处裂纹的作用，使其裂纹长度、扩展速度及强度因子均减小；抑制作用与缺陷到炮孔中心的距离有关，当缺陷远离炮孔中心时，平行缺陷对两侧切槽裂纹的抑制作用逐渐减弱，垂直缺陷对远侧切槽裂纹的抑制作用逐渐减弱，对近侧切槽裂纹的抑制作用逐渐增强；垂直缺陷左右的切槽裂纹受边界反射应力波作用相比平行缺陷更显著，左侧裂纹由于前期受缺陷处的反射应力波作用，并不呈现明显规律，但右侧裂纹随垂直缺陷远离炮孔中心，受边界反射应力波的作用显著减弱。
利用有机玻璃（polymethyl methacrylate, PMMA）材料在切槽炮孔壁上预制缺陷裂纹，以TATP（triacetone triperoxide）炸药为装药，采用动态焦散线实验结合数值模拟的方法，探究了炮孔壁缺陷对切槽爆破裂纹扩展的影响。结果表明：在平行缺陷处的应力波反射会导致切槽裂纹起裂方向向下偏移，而垂直缺陷处的应力波折射不影响裂纹起裂方向；孔壁缺陷的存在会抑制应力波及爆生气体对切槽处裂纹的作用，使其裂纹长度、扩展速度及强度因子均减小；抑制作用与缺陷到炮孔中心的距离有关，当缺陷远离炮孔中心时，平行缺陷对两侧切槽裂纹的抑制作用逐渐减弱，垂直缺陷对远侧切槽裂纹的抑制作用逐渐减弱，对近侧切槽裂纹的抑制作用逐渐增强；垂直缺陷左右的切槽裂纹受边界反射应力波作用相比平行缺陷更显著，左侧裂纹由于前期受缺陷处的反射应力波作用，并不呈现明显规律，但右侧裂纹随垂直缺陷远离炮孔中心，受边界反射应力波的作用显著减弱。
2025,
45(11):
112902. doi: 10.11883/bzycj-2024-0252
摘要:
为探究Zr基活性壳体的爆炸释能及对油盒的毁伤效果，采用合金熔炼浇铸方式制备了Zr基活性材料壳体，通过爆炸驱动试验，并结合高速摄影记录结果，对比等质量45钢壳体，以及对爆炸火球参数、冲击波波速进行观测，研究了不同材料壳体产生的破片对油盒的冲击效应。结果表明：爆炸驱动下，与等质量钢壳体相比，Zr基活性材料壳体的火光持续时间更长、冲击波波速更高，对空气冲击波具有强化作用；活性材料击穿油盒后引燃盒内燃油，具备引燃燃油能力，而等质量的钢壳体未引燃盒内燃油。
为探究Zr基活性壳体的爆炸释能及对油盒的毁伤效果，采用合金熔炼浇铸方式制备了Zr基活性材料壳体，通过爆炸驱动试验，并结合高速摄影记录结果，对比等质量45钢壳体，以及对爆炸火球参数、冲击波波速进行观测，研究了不同材料壳体产生的破片对油盒的冲击效应。结果表明：爆炸驱动下，与等质量钢壳体相比，Zr基活性材料壳体的火光持续时间更长、冲击波波速更高，对空气冲击波具有强化作用；活性材料击穿油盒后引燃盒内燃油，具备引燃燃油能力，而等质量的钢壳体未引燃盒内燃油。
2025,
45(11):
113101. doi: 10.11883/bzycj-2025-0101
摘要:
点阵力学超材料具有轻质、可设计和抗冲击等优点，在航空航天等许多领域具有广阔的应用前景。设计了一种米字形点阵力学超材料，采用选择性激光熔融技术制备了米字形点阵力学超材料试样，开展了落锤冲击试验和有限元数值模拟，研究了低速冲击载荷作用下点阵力学超材料的动态压溃行为和能量吸收机理，分析了冲击速度对米字形点阵力学超材料变形模式和能量吸收特性的影响规律。研究结果表明：冲击速度对米字形点阵力学超材料的变形模式有较大影响，在较低冲击速度下，点阵力学超材料的变形模式与准静态压缩下的变形模式相似，均以剪切带周围胞元的逐层压溃模式为主；在较高冲击速度下，点阵力学超材料的变形模式由X形剪切带转换为V形剪切带，最后演变为弧形剪切带；进一步研究发现，米字形点阵力学超材料呈现出一定程度的速率敏感性，随着冲击速度的增大，初始峰值应力、平台应力和比吸能增大。
点阵力学超材料具有轻质、可设计和抗冲击等优点，在航空航天等许多领域具有广阔的应用前景。设计了一种米字形点阵力学超材料，采用选择性激光熔融技术制备了米字形点阵力学超材料试样，开展了落锤冲击试验和有限元数值模拟，研究了低速冲击载荷作用下点阵力学超材料的动态压溃行为和能量吸收机理，分析了冲击速度对米字形点阵力学超材料变形模式和能量吸收特性的影响规律。研究结果表明：冲击速度对米字形点阵力学超材料的变形模式有较大影响，在较低冲击速度下，点阵力学超材料的变形模式与准静态压缩下的变形模式相似，均以剪切带周围胞元的逐层压溃模式为主；在较高冲击速度下，点阵力学超材料的变形模式由X形剪切带转换为V形剪切带，最后演变为弧形剪切带；进一步研究发现，米字形点阵力学超材料呈现出一定程度的速率敏感性，随着冲击速度的增大，初始峰值应力、平台应力和比吸能增大。
2025,
45(11):
113901. doi: 10.11883/bzycj-2024-0273
摘要:
以预应力钢筋混凝土（reinforced concrete, RC） T型梁桥桥面板经爆炸荷载作用后的破口尺寸为损伤指标，结合数值模拟与多元非线性回归分析，开展桥面损伤快速评估研究。结果表明：通过比较爆炸作用下桥面板破口的横向尺寸，发现混凝土强度的影响相对较小，而爆炸位置、桥面厚度、横隔板间距、TNT当量及比例爆距等参数的影响较显著；由于腹板和横隔板对桥面板具有较强的增强和约束作用，在其他条件相同的情况下，腹板与横隔板之间的桥面板上方爆炸产生的破口横向尺寸显著小于腹板正上方爆炸，且桥上爆炸的损伤程度显著小于桥下爆炸。基于上述影响较大的参数，提出以破口横向尺寸为损伤指标构建预测桥梁炸后通行能力的爆炸快速损伤评估公式。
以预应力钢筋混凝土（reinforced concrete, RC） T型梁桥桥面板经爆炸荷载作用后的破口尺寸为损伤指标，结合数值模拟与多元非线性回归分析，开展桥面损伤快速评估研究。结果表明：通过比较爆炸作用下桥面板破口的横向尺寸，发现混凝土强度的影响相对较小，而爆炸位置、桥面厚度、横隔板间距、TNT当量及比例爆距等参数的影响较显著；由于腹板和横隔板对桥面板具有较强的增强和约束作用，在其他条件相同的情况下，腹板与横隔板之间的桥面板上方爆炸产生的破口横向尺寸显著小于腹板正上方爆炸，且桥上爆炸的损伤程度显著小于桥下爆炸。基于上述影响较大的参数，提出以破口横向尺寸为损伤指标构建预测桥梁炸后通行能力的爆炸快速损伤评估公式。
2025,
45(11):
114201. doi: 10.11883/bzycj-2024-0411
摘要:
针对车辆爆炸防护结构优化中数据来源匮乏、代理模型精度低、优化效率低和可靠性不足的问题，提出了一种数据增广方法结合半监督回归的数据驱动方法。通过改进生成对抗网络（generative adversarial network，GAN），提出了Gaussian密度估算-对抗生成网络（Gaussian density estimation-Wasserstein generative adversarial network，GDE-WGAN）；分别采用GDE-WGAN、Gaussian模型、最优拉丁超立方方法，并结合半监督支持向量回归，对原始数据集进行增广，通过对比不同方法的数据增广效果，验证了GDE-WGAN的可行性和优越性；通过多目标优化分别求解数据增广前后代理模型的最优解，并通过有限元仿真验证比较。结果表明，GDE-WGAN结合半监督回归的方法可以显著提升代理模型的拟合精度，2个输出变量的决定系数R2分别提升了16.7%和4.2%。结合半监督回归的数据增广优化方法在准确性和优化效率方面具有较大提升。
针对车辆爆炸防护结构优化中数据来源匮乏、代理模型精度低、优化效率低和可靠性不足的问题，提出了一种数据增广方法结合半监督回归的数据驱动方法。通过改进生成对抗网络（generative adversarial network，GAN），提出了Gaussian密度估算-对抗生成网络（Gaussian density estimation-Wasserstein generative adversarial network，GDE-WGAN）；分别采用GDE-WGAN、Gaussian模型、最优拉丁超立方方法，并结合半监督支持向量回归，对原始数据集进行增广，通过对比不同方法的数据增广效果，验证了GDE-WGAN的可行性和优越性；通过多目标优化分别求解数据增广前后代理模型的最优解，并通过有限元仿真验证比较。结果表明，GDE-WGAN结合半监督回归的方法可以显著提升代理模型的拟合精度，2个输出变量的决定系数R2分别提升了16.7%和4.2%。结合半监督回归的数据增广优化方法在准确性和优化效率方面具有较大提升。
