周鑫, 冯彬, 陈力. 混凝土中柱形装药的爆炸破坏分区及应力波衰减规律[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0350
引用本文: 周鑫, 冯彬, 陈力. 混凝土中柱形装药的爆炸破坏分区及应力波衰减规律[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0350
Numerical Simulation Study on Failure Zones and Attenuation Behavior of Stress Waves of Cylindrical Charge Explosions in Concrete[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0350
Citation: Numerical Simulation Study on Failure Zones and Attenuation Behavior of Stress Waves of Cylindrical Charge Explosions in Concrete[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0350

混凝土中柱形装药的爆炸破坏分区及应力波衰减规律

doi: 10.11883/bzycj-2024-0350
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(52378487);国家自然科学基金面上项目(52378488);

Numerical Simulation Study on Failure Zones and Attenuation Behavior of Stress Waves of Cylindrical Charge Explosions in Concrete

  • 摘要: 以往针对常规武器的抗爆结构设计中,对固体介质中爆炸应力波的研究多针对土壤和岩石介质(即地冲击问题),对混凝土中爆炸应力波的传播与衰减规律研究依然较少。为了探究柱形装药爆炸应力波在混凝土介质中的传播规律,本文基于KCC本构模型和多物质ALE算法开展数值模拟研究。首先,通过与已有的试验数据进行对比,验证了本构模型参数和数值算法的适用性;在此基础上以峰值应力为准则,对装药周围混凝土介质的爆炸破坏分区进行划分,并讨论了各破坏分区中爆炸应力波的衰减规律;随后,分析了装药形状对爆炸破坏分区和爆炸应力波传播规律的影响,并建立了柱形装药爆炸应力波峰值应力计算公式;最后,引入峰值应力耦合系数,定量分析了埋深对爆炸应力波法向峰值应力分布的影响。研究结果表明:各爆炸破坏分区中爆炸应力波衰减规律存在显著差异,与中远区(过渡区和破裂区)相比,装药近区(拟流体区和压碎区)衰减更快,另外柱形装药长径比增加会加快法向峰值应力的衰减;并且建立的爆炸应力波峰值应力计算公式可以较为准确快速地计算出不同形状、不同埋深下柱形装药爆炸应力波法向峰值应力,可为混凝土结构抗爆设计提供参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-18
  • 网络出版日期:  2024-12-20

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