Page 13 - 《爆炸与冲击》2025年第12期

第 45 卷 李孝臣，等： 蜂窝管表层约束混凝土抗高速侵彻性能研究 第 12 期

T1-H50-D30-G T1-H100-D90-L T1-H150-D60-W
T2.5-H50-D90-W T2.5-H100-D60-G T2.5-H150-D30-L
Damage
1.0 T4-H50-D60-L T4-H100-D30-W T4-H150-D90-G
0.9 100
T1-H50-D30-G T1-H100-D90-L T1-H150-D60-W 0.8
0.7
50
0.6
0.5
0.4 y/mm 0

T2.5-H50-D90-W T2.5-H100-D60-G T2.5-H150-D30-L 0.3
0.2 −50
0.1
0 −100

−100 −50 0 50 100
T4-H50-D60-L T4-H100-D30-W T4-H150-D90-G x/mm
(a) Top damage simulation diagram (b) Damage range comparison
图 15 侵彻钢管约束混凝土开坑对比
Fig. 15 Comparison of penetration into confined concrete filled steel tube

表 6 开坑平均半径正交分析
Table 6 Orthogonal analysis of average radius of excavation
模拟工况 T/mm H/mm D/mm 材料 R/mm
T1-H50-D30-G 1.0 50 30 钢 118.4
T1-H100-D90-L 1.0 100 90 铝 101.1
T1-H150-D60-W 1.0 150 60 钨 103.7
T2.5-H50-D90-W 2.5 50 90 钨 107.8
T2.5-H100-D60-G 2.5 100 60 钢 86.4
T2.5-H150-D30-L 2.5 150 30 铝 84.3
T4-H50-D60-L 4.0 50 60 铝 91.0
T4-H100-D30-W 4.0 100 30 钨 78.3
T4-H150-D90-G 4.0 150 90 钢 65.3
成坑半径极差 29.5 21.3 2.3 6.6

3.4 最优组合验证

3.4.1 抗侵彻深度最优组合
选取最优组合为：内切圆直径 30 mm、高度 150 mm、厚度 4 mm 的钨合金进行数值模拟，优化组合
与正交试验组模拟相比最大侵深结果对比如图 16 所示。
优化后的组合抗超高速侵深为 204.79 mm，较素混凝土组侵深降低 25.1%，可见优化后蜂窝混凝土
结构抗侵彻能力大幅度提高。
3.4.2 抗侵彻开坑半径最优组合
选取最优组合为厚度 4 mm、高度 150 mm、内切圆直径 90 mm 的铝进行数值模拟，将选取的最优组
合与正交分析工况对比，如图 17 所示。
优化组合侵彻开坑平均半径为 61.8 mm，较模拟的素混凝土开坑半径减小 28.7%，说明该组合对降
低侵彻时的开坑大小具有较好的作用。

121001-10