Page 122 - 《爆炸与冲击》2026年第4期

第 46 卷 王千惠，等： 负泊松比防爆墙抗爆性分析 第 4 期

图 8 靶板 3D 打印建造过程 图 9 自制爆炸试验装置
Fig. 8 3D printing construction process of the slab Fig. 9 Self-made explosive test setup

(a) Genuine photograph (b) Splicing reduction diagram

图 10 靶板爆炸破坏形态
Fig. 10 Explosion damage patterns of the concrete slab

1.3 3D 打印混凝土靶板场地爆炸试验的有限元验证
1.3.1 有限元模型的建立

采用 LS-DYNA 软件建立流固耦合有限元
Airspace
模型，如图 11 所示，单位制为 mm-t-s。靶板为拉
格 朗 日 单 元 ， 尺 寸 如 图 6 所 示 ， 网 格 大 小 为 Concrete slab
5 mm [23] 。空气域（720 mm×720 mm×900 mm）和 TNT
炸药（100 g）设置为任意拉格朗日-欧拉（arbitrary
Lagrangian-Eulerian, ALE）多物质单元，由于比例
1/3
爆炸距离为 0.043 m/kg ，小于 0.42 m/kg ，炸药
1/3
和空气网格为 15 mm 时即可满足精度要求 [24] ，
综合考虑计算效率网格大小选择 10 mm。
在 LS-DYNA 中，混凝土常用的本构模型有
3 种：RHT 模型，HJC 模型以及以及 K&C 模型。
杜闯 [23] 采用 3 种材料模型分别对混凝土接触爆 图 11 有限元模型示意图
炸 的 数 值 模 拟 与 试 验 结 果 进 行 比 较 ， 发 现 Fig. 11 Schematic diagram of the finite element model
RHT 模型更适合通过损伤度来描述混凝土的裂纹扩展现象。因此选择 RHT 模型作为材料模型，抗压、
抗拉强度取自 1.1 节。RHT 损伤模型参照文献 [25] 设置。空气域部分采用*MAT_NULL 材料模型，炸药
采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN 模型，并且联合状态方程*EOS_JWL，相关参数见文献 [26]。

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