Page 88 - 《爆炸与冲击》2026年第9期
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第 46 卷 吴 平，等： 接触爆炸荷载作用下钢筋混凝土板细观数值模拟及应力波的传播机理 第 9 期
Effective plastic strain 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
10 μs 20 μs 30 μs 40 μs 50 μs 60 μs
图 9 砂浆基体损伤随时间变化云图
Fig. 9 Contour plots of damage evolution in mortar matrix with time
Axial stress/MPa −70 −55 −40 −25 −10 5 20 35 50 65 80
10 μs 20 μs 30 μs 40 μs 50 μs 60 μs
图 10 钢筋轴向应力随时间变化云图
Fig. 10 Contour plots of axial stress evolution in rebar with time
Damage 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
10 μs 20 μs 30 μs 40 μs 50 μs 60 μs
图 11 骨料损伤随时间变化云图
Fig. 11 Contour plots of damage evolution in aggregate with time
表 6 接触爆炸荷载下钢筋混凝土靶板试验结果与模拟结果对比
Table 6 Comparison between experimental and simulation results of reinforced concrete slab under contact blast load
迎爆面 迎爆面 背爆面 背爆面
破坏模式
靶板编号 开坑面积/cm 2 误差/% 开坑深度/mm 误差/% 层裂坑面积/cm 2 误差/% 层裂深坑度/mm 误差/%
试验 模拟 试验 模拟 试验 模拟 试验 模拟 试验 模拟
RC-80-1 165.9 102.6 −38.1 32.52 24 −26.1 423.9 385.3 −8.7 40.31 36 −10.6 震塌 震塌
RC-100-1 151.7 208.5 37.4 31.34 32 2.1 714.1 569.5 −20 47.03 44 −6.4 震塌 震塌
3.2 细观与宏观模型中应力波传播特性
为揭示混凝土结构在爆炸载荷下的动态响应规律与损伤机制，本研究对 100 mm 厚钢筋混凝土靶板
在 50 g TNT 接触爆炸下的数值模拟结果进行详细分析，对比分析均质模型与细观模型的应力波传播特
征。图 12 为质模型与细观模型靶内的应力波传递过程，在均质模型中，炸药起爆后形成高压源，爆炸应
力波以球面波形式向外扩散，压缩波到达靶板后表面时因自由边界反射形成规则的球形稀疏波，导致后
表面立即产生层裂损伤。而细观模型中，粗骨料的随机分布破坏了应力波的球形传播特性。当压缩波
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