Page 70 - 《爆炸与冲击》2026年第5期

第 46 卷 田浩帆，等： 基于PAWN全局敏感性分析与智能优化算法的岩石RHT本构参数反演 第 5 期

1.0 Incidence wave

Strain Reflected wave
Transmitted wave
Δt Incident + reflected
Incident bar L 1 L 2 0.5
L l s Transmission
Δt bar Reflected Strain/10 −3 0
Δt t 2 t 3 wave

t 1 Incident wave t 1 ′ Transmitted t 2 ′ t 3 ′ Time
wave −0.5
Peak point Δt −1.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Time/μs
(a) Three-wave alignment diagram (b) Three-wave alignment effect
图 7 三波自动对齐流程
Fig. 7 Three-wave auto-alignment

2.3 全局敏感性分析结果

表 3 参数敏感性分析范围
参数的取值范围是全局敏感性分析的必要
环节，其取值区间应与实际应用情况相符合。过 Table 3 Parameter sensitivity analysis range
于宽泛的参数会增加不必要的计算，较窄的参数 参数 范围 参数 范围
区间会丢失部分关键信息，分析结果缺少可信 A [0.1, 3] A f [0.2, 3]
性。为保证分析结果的合理性与准确性，本文对 N [0.4, 1] n f [0.2, 3]
p
材料参数使用手册 [35] 和文献 [1, 36-43] 中 RHT f s * [0.01, 0.95] ε m [0.01, 0.05]
本构常见参数取值进行整理，其区间覆盖大部分 f t * [0.01, 0.95] D 1 [0.01, 0.05]
岩石和混凝土，具体如表 3 所示。 g c * [0.1, 0.95] B [0.002 1, 0.018 9]
采用拉丁超立方抽样方法对上述 16 个 RHT g * t [0.1, 0.95] Q 0 [0.136, 1.224]
本构模型参数进行抽样，为确保样本数量能够满 ξ [0.1, 0.95] p co /GPa [1, 7]
N u = 6 000，每 n [2, 5] p el /MPa [60, 300]
足随机性，随机抽样无条件样本数
N c =50，在条件参数区间内取
个参数样本点数取
NN c n+ N u =38 000 次；其中 N=16，为敏感性分析参数个数，敏感性分析结果如图 8 所示。
n = 40 ；共计算

1.0 Max 1.0 Max 1.0 Max 1.0 Max
0.8 0.8 0.8 0.8
CDF 0.6 D KS (A) 0.6 D KS (N) 0.6 * D KS (f s ) 0.6 D KS (f t * )
0.4 0.4 0.4 0.4
0.2 0.2 0.2 0.2
0 Min 0 Min 0 Min 0 Min
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
*
Area difference (A)/MPa Area difference (N)/MPa Area difference (f s )/MPa Area difference (f t )/MPa
*
1.0 Max 1.0 Max 1.0 Max 1.0 Max
0.8 0.8 0.8 0.8

CDF 0.6 * D KS (g c ) 0.6 D KS (g t * ) 0.6 D KS (ξ) 0.6 D KS (D 1 )
0.4 0.4 0.4 0.4
0.2 0.2 0.2 0.2
0 Min 0 Min 0 Min 0 Min
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Area difference (g c )/MPa Area difference (g t )/MPa Area difference (ξ)/MPa Area difference (D 1 )/MPa
*
*

051424-10
ε

ε