Page 116 - 《爆炸与冲击》2023年第2期
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第 43 卷 郝礼楷，等： JPC聚能装药对钢筋混凝土墙毁伤效应的试验与数值模拟研究 第 2 期
Effective plastic strain
2.00
1.99
t=486 μs t=546 μs t=642 μs 1.98
1.97
1.96
1.95
1.94
1.93
1.92
1.91
1.90
t=864 μs t=1 644 μs t=3 000 μs
图 13 钢筋混凝土墙背面破坏过程
Fig. 13 Failure process of the back of the reinforced concrete wall
3.4 冲击波效应分析
为进一步研究 JPC 高速侵彻和爆炸冲击波对钢筋混凝土墙的联合毁伤效应，本节中对比不同炸高
条件下爆炸冲击波的峰值强度，分析爆炸冲击波对钢筋混凝土墙的破坏影响。
聚能装药起爆后，爆炸冲击波大致呈椭球形向外传播，随着传播过程的进行，爆轰波前曲率半径逐
渐增大，冲击波压力逐渐降低。如图 14 所示，当炸高为 20 cm、t=99 µs 时，侵彻深度达到 8.4 cm，爆炸冲
击波开始作用于钢筋混凝土墙，入射冲击波峰值强度为 9.3 MPa。冲击波波阵面接触墙体表面后造成反
射，与入射冲击波强度相比，反射波强度成倍增加，为 45.4 MPa，是入射冲击波强度的 4.9 倍。当炸高为
30 cm、t=140 µs 时，侵彻深度达到 13.8 cm，冲击波峰值强度为 5.8 MPa，反射波强度为 25.1 MPa，是入射
冲击波强度的 4.3 倍。与炸高 20 cm 相比，炸高为 30 cm 时，冲击波波阵面压力明显衰减，波阵面形态更
为平缓，能量密度有所降低，冲击波峰值强度减小 37.6 %。
Pressure/MPa
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
t=99 μs t=140 μs
(a) Standoff distance is 20 cm (b) Standoff distance is 30 cm
图 14 钢筋混凝土墙破坏的应力云图
Fig. 14 Stress cloud diagram of failure of reinforced concrete wall
对照图 10 中大范围空气域的数值模型，建立如图 15 所示小范围空气域的数值模型，以仅考虑
JPC 高速侵彻对钢筋混凝土墙的破坏，进而从侧面体现爆炸冲击波对钢筋混凝土墙的破坏影响。不同炸
高条件下，小范围空气域与大范围空气域的数值模拟结果对比如图 16～17 所示，钢筋混凝土墙的总体破
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