Page 197 - 《爆炸与冲击》2026年第4期

第 46 卷 王海生，等： 砂砾土中爆炸模型试验相似材料性能测试及配制方法 第 4 期

4.1 试验材料与设备 表 4 离心模型比尺
此次模型试验在浙江大学 ZJU-400 土工离 Table 4 Centrifugal model scales
心机上开展，其能够提供的最大容量为 400g·t， 物理量 量纲 相似比尺（原型/模型）
旋 转 半 径 为 4.5 m， 进 行 静 力 试 验 时 能 够 提 供 重力加速度 LT −2 1/N
150g 的最大离心加速度。 线性尺寸 L N
−1
试验爆源采用自主研发的微型药球（主要成 应力/压强 ML T −2 1
分为硝酸肼镍，药径为 14.4 mm），经试验标定， 密度 ML −3 1
其爆炸效应与 1 g TNT 当量等效，相对误差为 质量 M N 3
2
2.98%。 能量 ML T −2 N 3
离 心 试 验 模 型 箱 采 用 碳 钢 厚 壁 圆 筒 模 型
∅ 950 mm×900 mm，为减小爆炸应力波在边界的反射，在模型箱内壁布置 厚的硅橡
箱，内部尺寸为 2 cm
胶板作为吸波缓冲材料。
采用 D-10 相似土样（相关参数见表 1），通过控制与原状土相对密实度相同（D =0.83），确定试样密度
r
为 2 077 kg/m ，并按分层制样法完成制模。
3
4.2 试验工况设计

本文中共开展 2 组离心模型试验，分别为浅
表 5 离心模型试验工况
埋（CE-1）、深埋（CE-2）爆炸试验 [19] ，试验工况如
Table 5 Test conditions of centrifugal model
表 5 所示，1 g 炸药分别置于 8 和 30 cm 埋深，在
试验 爆源当量/g 爆源埋深/mm 模型高度/mm 加速度 备注
100g 加速度下引爆，模拟 1 t 炸药在 8、30 m 埋
深下爆炸。在爆源平面内布置 4 个 IEPE 型压电 CE-1 1.0 80 450 100g 浅埋
型加速度传感器（A ～A ），2 种工况的爆源埋深 CE-2 1.0 300 670 100g 深埋
1
4
和传感器间距如图 13 所示。

Test conditions for CE-1 (CE-2)
450 (230) Explosive source
Accelerometer
D-10 simulated soil sample

80 (300)

A 1 A 2 A 3 A 4

80 50 60 70
(80) (40) (110) (70)
370

图 13 离心模型布置（单位：mm）
Fig. 13 Centrifugal test model layout （unit: mm）
4.3 试验结果及分析

图 14 为试验现场布局示意图 [31] ，现场共开展 3 发不同埋深的地下封闭爆炸试验，均为中心爆源，

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