Page 111 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 崔 莹，等： 基于统一强度理论的弹体侵彻天然气管道局部损伤塑性半径统一解 第 6 期

表 5（续）
Table 5 (Continued)

弹体半径 管道厚度 撞击速度 塑性半径 塑性半径理论计算值/mm
−1
r d /mm r t /mm v 0 /(m·s ) 测量值/mm b=0 b=0.2 b=0.4 b=0.6 b=0.8 b=1.0
5.50 13 800 8.2 11.031 10.561 10.213 9.943 9.728 9.553
5.50 13 900 10.7 11.031 10.561 10.213 9.943 9.728 9.553
5.50 13 1 000 穿透 － － － － － －
6.35 15 600 2.8 12.728 12.186 11.784 11.473 11.225 11.023
6.35 15 700 4.6 12.728 12.186 11.784 11.473 11.225 11.023
6.35 15 800 7.7 12.728 12.186 11.784 11.473 11.225 11.023
6.35 15 900 9.3 12.728 12.186 11.784 11.473 11.225 11.023
6.35 15 1 050 11.6 12.728 12.186 11.784 11.473 11.225 11.023
6.35 15 1 100 穿透 － － － － － －
7.20 17 700 4.1 14.425 13.811 13.335 13.003 12.722 12.492
7.20 17 800 7.1 14.425 13.811 13.335 13.003 12.722 12.492
7.20 17 1 000 9.2 14.425 13.811 13.335 13.003 12.722 12.492
7.20 17 1 100 11.6 14.425 13.811 13.335 13.003 12.722 12.492
7.20 17 1 180 13.1 14.425 13.811 13.335 13.003 12.722 12.492
7.20 17 1 250 穿透 － － － － － －
8.04 19 700 3.6 16.122 15.436 14.926 14.532 14.218 13.962
8.04 19 800 6.6 16.122 15.436 14.926 14.532 14.218 13.962
8.04 19 1 000 10.3 16.122 15.436 14.926 14.532 14.218 13.962
8.04 19 1 200 12.4 16.122 15.436 14.926 14.532 14.218 13.962
8.04 19 1 340 14.9 16.122 15.436 14.926 14.532 14.218 13.962
8.04 19 1 400 穿透 － － － － － －
注：当发生完全穿透时，管道局部塑性半径无法定义，因此不予给出理论值，用“－”标记。

在表 5 的基础上，进一步分析不同工况下的 17
塑性半径理论值和测量值之间的差距，结果如 16 Measurement value
b=0
图 13 所示。其中，理论值来源于式 (14) 的计算 15 b=0.2
14 b=0.4
结果。 13 b=0.6
从图 13 可以看出，随着 b 从零增加至 1.0， 12 b=0.8
b=1.0
预 测 的 塑 性 半 径 整 体 呈 减 小 趋 势 ， 降 幅 约 为 Plastic radius/mm 11
15%，表明中间主应力的引入有效改善了管道的 10
抗侵彻能力计算。b 位于 0～0.4 区间时，计算获 9
8
取的理论曲线与试验测量值分布最为接近，均保 7
持在误差较小的水平，表明在此范围内统一强度 6
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
理论能够较真实地反映管道材料的实际受力与 Pipe thickness/mm
屈服特性。
图 13 不同 b 时塑性半径理论值和测量值对比
b 的确
4.2 局部损伤塑性半径统一解最优 Fig. 13 Comparison of theoretical and measured values of plastic
定及参数说明 radius at different b

4.2.1 最优 b 的确定
为进一步明确中间主应力系数 b 的最优值，本文在表 5 定量对比的基础上，对最接近的 3 种中间主

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