Page 176 - 《爆炸与冲击》2026年第2期
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第 46 卷 张渊通，等： 爆炸应力波在梯度介质中的可视化传播 第 2 期
其传播过程进行分析。直观对比 2 种情况下爆炸应力波的传播过程，当爆炸应力波在反向梯度介质中
传播时，动光弹条纹受介质变化的影响更小，反射波更少，爆炸应力波更具有穿透性。
Von Mises Von Mises
E4 E3 E2 E1 strain E4 E3 E2 E1 strain
6 200 7 300.0
5 425 6 387.5
4 650 5 475.0
3 875 4 562.5
3 100 3 650.0
2 325 2 737.5
1 550 1 825.0
775 912.5
0 0
(a) t=8 μs (b) t=16 μs
Von Mises Von Mises
E4 E3 E2 E1 strain E4 E3 E2 E1 strain
4 760 8 100.0
4 165 Weak reflected 7 087.5
wave
3 570 6 075.0
2 975 5 062.5
2 380 4 050.0
1 785 3 037.5
1 190 2 025.0
595 1 012.5
0 0
(c) t=24 μs (d) t=32 μs
Von Mises Von Mises
E4 E3 E2 E1 strain E4 E3 E2 E1 strain
11 150.00 12 300.0
0.5
9 756.25 1.5 10 762.5
8 362.50 1.5 9 225.0
6 968.75 7 687.5
S-wave P-wave 5 575.00 6 150.0
4 181.25 4 612.5
2 787.50 3 075.0
1 393.75 1 537.5
0 0
(e) t=40 μs (f) t=48 μs
图 7 反向梯度材料的等差条纹和 Mises 云图
Fig. 7 Isochromatic fringes and Von Mises strain cloud of reverse gradient material
同理，计算出反向梯度中各个参考点的应力时程曲线（图 8），反向梯度材料中的应力时程曲线同样
表现出双峰值的特点。对测点初次的峰值应力进行指数拟合，拟合曲线为图中的红色虚线。梯度材料
段的水平应力衰减速度为 1.61，完整材料段的水平应力衰减速度为 1.18，梯度材料段的水平应力衰减速
度是完整材料段的 1.36 倍。
反向梯度材料中，动态光弹条纹如图 9 所示，由于炮孔的位置处于强介质中，爆炸初期产生的条纹
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