Page 129 - 《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

(c) U-N slab (d) U-N-15.0 slab
图 23 不同胞元内凹角靶板破坏形态
Fig. 23 Damage patterns of slabs with different cell element concave angles

可见，防爆墙的抗爆能力并非随着内伸臂长增大而单调递减的，当设计特定尺寸的负泊松比防爆墙时，
建议根据具体尺寸进行一定参数化分析，以确定最优胞元内凹角大小。
3.3 负泊松比结构靶板实心面层设置的影响
负泊松比结构在抗爆过程中结构变形和碎裂可消耗爆炸产生的巨大能量，但在保证结构完整性不造
成二次伤害方面，实心板结构展现出了更大的优势。为研究靶板实心面层厚度对抗爆性能影响，本节将
靶板总厚度增加 45 mm，增加厚度的部分按不同情况分为 4 块靶板进行模拟，并分别命名为 U-N-加厚 1～
U-N-加厚 4。U-N-加厚 1 靶板中，增加负泊松比结构，胞元排列变为 3 行 7 列；U-N-加厚 2 靶板，迎爆面
和背爆面实心层各加厚 32.5 mm，达到 40.5 mm；U-N-加厚 3 靶板，仅背爆面实心层加厚 45 mm；U-N-加
厚 4 靶板，仅迎爆面实心层加厚 45 mm，各靶板截面尺寸具体见图 24。

18
40.5
175 175

18 40.5
720 720
(a) Schematic cross-section of U-N-thickened1 slab (b) Schematic cross-section of U-N-thickened2 slab

18
63
175 175
63
720 18 720
(c) Schematic cross-section of U-N-thickened3 slab (d) Schematic cross-section of U-N-thickened4 slab
图 24 加厚靶板的截面尺寸示意图（单位：mm）
Fig. 24 Schematic cross-section of the thickened slabs (unit: mm)

由于靶板厚度增加，为避免观察不到明显
表 5 不同截面设计模拟结果
的结果差异，TNT 当量增加到 250 g，其他设置均
Table 5 Simulation results of different
不变。对 4 块靶板进行接触爆炸试验模拟，模拟
cross-section designs slabs
结果见表 5、图 25～26。U-N-加厚 2 靶板的超压
靶板名 背爆面超压峰值/kPa 破坏形态 背爆面跨中挠度峰值/mm
峰值最低，U-N-加厚 3 靶板背爆面跨中挠度峰值
U-N-加厚1 15.43 贯穿 −
最低，从对能量的消耗和抵抗变形的能力来看，
U-N-加厚2 2.50 相对完整 13.89
这两块靶板的抗爆性能显著优于另两块靶板。
U-N-加厚3 3.82 相对完整 5.37
U-N-加厚 1 靶板和 U-N-加厚 4 靶板均被贯穿，
U-N-加厚4 20.28 贯穿 −
迎爆侧为实心结构的 U-N-加厚 4 靶板相较于迎

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