Page 71 - 《爆炸与冲击》2025年第9期
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第 45 卷 周 鑫，等： 混凝土中柱形装药的爆炸破坏分区及应力波衰减规律 第 9 期
Initiation point
f
l Cylindrical
h charge
1.0
Stage Ⅰ
Stage Ⅱ
f 0
Concrete
0 0.57 1.00 Z
(a) Schematic diagram of relative burial depth (b) Simplified model forcoupling coefficient f
图 17 相对埋深及耦合系数简化模型示意图 [12]
Fig. 17 Schematic diagram of relative burial depth and coupling coefficient f [12]
4 结 论
基于 KCC 本构模型和多物质 ALE 算法，采用 LS-DYNA 软件开展了柱形装药爆炸应力波在混凝土
介质中的衰减规律研究。主要对装药周围介质破坏分区进行了划分，并探讨了各个破坏分区上爆炸应
力波衰减规律，以及柱形装药长径比对各破坏分区峰值应力衰减规律的影响，并在此基础上提出了柱形
装药峰值应力实用化计算公式，主要结论如下。
(1) 采用径向压应力和环向拉应力为阈值对装药周围介质进行划分，可以较好地表征爆炸破坏分区
的分布；近流体区和压碎区爆炸应力波为冲击波，而过渡区和破裂区为塑性波，并且相较于过渡区和破
裂区，近流体区和压碎区爆炸应力波峰值应力衰减更快。这说明峰值应力的衰减规律无法使用单一衰
减指数进行描述，需进行分段描述。
(2) 随着柱形装药长径比增加，爆炸应力波峰值应力衰减加快，衰减指数呈线性递增，近流体区和压
碎区衰减系数呈指数递减，过渡区和破裂区衰减系数呈线性递减；此外，柱形装药长径比增加导致法向
近流体区、压碎区、过渡区和破裂区范围逐渐减小。
(3) 基于混凝土介质中爆炸应力波衰减规律的分析，综合考虑了各破坏分区的差异性、装药长径比
以及埋置深度等因素，提出了柱形装药爆炸应力波峰值应力实用化计算公式，可以准确快速地计算出柱
形装药爆炸应力波的峰值应力。
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