Page 179 - 《爆炸与冲击》2026年第9期

第 46 卷 杨石刚，等： 柱形装药接触爆炸作用下钢纤维混凝土靶成坑效应预测模型 第 9 期

范围内。将式 (12) 代入式 (11)，可得爆坑直径 D 和深度 H 随有效装药量 Q 的变化关系分别为：
e

6
D = 1.18Q 0.52 V d
e
f c ρ

6
H = 0.215Q 0.48 V d (13)
e
f c ρ
由式 (13) 可知，爆坑尺寸 D 和 H 均随有效装药量 Q 的增大呈幂函数增长规律。其中，D 的增长系
e
数 1.18 和指数 0.52 显著高于 H 的增长系数 0.25 和指数 0.48，表明在有效装药量 Q 一定时，SFRC 的破
e
坏更集中于爆坑直径的扩展。
12 600

Ref. [2] Ref. [13] Ref. [4-5]
10 Ref. [3] Ref. [15] 500 Ref. [7]
Ref. [10]
Ref. [4-5]
Ref. [29]
Ref. [6] Ref. [30] Ref. [11]
8 Ref. [7] Ref. [31] 400 Ref. [13]
Ref. [8] Ref. [32] Ref. [30]
6 Ref. [11] Fitting line 300 Ref. [32]
K 1 1/2 K 2 Ref. [33]
Fitting line
4 −1.13 200 K 2 =101.28Q e −0.43
1/2
K 1 =0.366Q e R =0.80
2
2
2 R =0.83 100
0 0
−2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 −2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Q e /kg Q e /kg
(a) K 1 (b) K 2
图 9 爆坑系数拟合结果
Fig. 9 Fitting results of crater coefficients

为了验证式 (13) 的可靠性，进一步开展了数值模拟与理论结果的对比分析，结果如图 10 所示。由
图 10 可知，随着有效装药量 Q 的增大，爆坑直径 D 和深度 H 均逐渐增大，增大速度逐渐趋缓。数值模
e
拟 结 果 与 理 论 预 测 吻 合 较 好 ， 说 明 本 文 所 建 立 的 爆 坑 尺 寸 计 算 公 式 可 对 不 同 等 级 和 有 效 装 药 量 下
SFRC 的爆坑尺寸进行快速且较为准确的计算，为 SFRC 结构局部抗爆设计提供理论依据。

1.2
Numerical results 0.18 Numerical results
Theoretical results Theoretical results
1.0
0.15
0.8
0.12
D/m 0.6 H/m 0.09
0.4 0.06
0.2 0.03

0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12
Q e /kg Q e /kg
图 10 爆坑尺寸计算结果
Fig. 10 Calculated results of crater dimensions

4 结 论

为探究接触爆炸对 SFRC 靶体成坑效应的影响，分析了装药量 Q 与长径比 l/d 联合作用下 SFRC 靶
体的破坏模式，结合接触爆炸理论与量纲分析原理，引入爆坑系数 K 和 1 K 构建了爆坑直径 D 与深度
2

095201-10