Page 14 - 《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

3.4.3 抗侵彻效应综合最优组合 300
蜂 窝 管 表 层 约 束 混 凝 土 在 实 际 工 程 应 用
280
时,往往会结合多指标综合考虑，下面从侵彻深
度 (P)、开坑半径 (R)、用料成本 (J) 三方面综合 260
评价最优指标。 P/mm
首先，为每个指标重新赋值，以确保每个结 240
果量纲统一： 220

J i − J min
j i = (1) 200
T1-H50-D30-G T2.5-H50-D90-W T4-H50-D60-L Plain concrete
T4-H150-D90-G
T4-H100-D30-W
T2.5-H150-D30-L
T1-H100-D90-L
T1-H150-D60-W
T2.5-H100-D60-G
J max − J min
P i − P min Optimal combination
p i = (2)
P max − P min
R i −R min 图 16 优化组合与不同工况侵深结果对比
r i = (3)
Fig. 16 Comparison of penetration results between optimized
R max −R min
式中：j 、p 、r 为新值，J 、P 、R 为该指标的原始 combination and different working conditions
i
i
i
i
i
i
值，J max 、P max 、R ma x 为该指标的最大值，J 、P 、 T1-H50-D30-G T1-H100-D90-L T1-H150-D60-W
min
min
T2.5-H50-D90-W
T2.5-H100-D60-G
T2.5-H150-D30-L
R n 为该指标的最小值。 T4-H50-D60-L T4-H100-D30-W T4-H150-D90-G
mi
综合得分结果 F 计算方法为： Optimal combination
100
(4)
F i = η 1 j i +η 2 p i +η 3 r i
η 为权重因子，η +η +η =1，计算时取每个
式中： 1 2 3
1 50
）。
3
2
指标权重值相等（η =η =η =
1
3
以蜂窝管铺设边长为 1 m 的正方形区域为 0
例，钢、铝和钨的密度系数分别为 7.85、2.75 和 y/mm
18.00，价格系数分别为 3.5、16 和 140，利用每种
−50
工况得到蜂窝管体积，即可得到蜂窝管的成本。
9 种工况新值和综合得分结果如表 7 所示。
综合影响因素的显著程度排序为：蜂窝管 −100
特征管深、特征壁厚、材料、特征内径。综合极 −100 −50 0 50 100
x/mm
差分析结果，选取最小数值作为综合最优水平，
得 到 综 合 因 素 最 优 组 合 为 厚 度 4 m m 、 高 度 图 17 优化组合与不同工况开坑半径对比
150 mm、内切圆直径 30 mm 的铝。 Fig. 17 Comparison between optimized combination and pit
opening radius under different working conditions

表 7 综合因素正交分析
Table 7 Orthogonal analysis of comprehensive factors
工况 T/mm H/mm D/mm 材料 j p r F
T1-H50-D30-G 1.0 50 30 钢 0 0.94 1.00 0.65
T1-H100-D90-L 1.0 100 90 铝 9.62×10 −6 0.77 0.67 0.48
T1-H150-D60-W 1.0 150 60 钨 0.20 0.73 0.72 0.55
T2.5-H50-D90-W 2.5 50 90 钨 0.11 1.00 0.80 0.64
T2.5-H100-D60-G 2.5 100 60 钢 2.18×10 −3 0.75 0.40 0.38
T2.5-H150-D30-L 2.5 150 30 铝 0.02 0.10 0.36 0.16
T4-H50-D60-L 4.0 50 60 铝 3.03×10 −3 0.94 0.48 0.47
T4-H100-D30-W 4.0 100 30 钨 1.00 0.00 0.24 0.41

121001-11