Page 147 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 赵小华，等： 水下接触爆炸作用下混凝土拱板的毁伤特性 第 10 期

表 5 混凝土 CDP 模型材料参数
Table 5 Material parameters of concrete CDP model

E c /MPa 泊松比 膨胀角/(°) 偏心率 f c0 /f b0 K 黏性参数
29 791.5 0.2 30 0.1 1.16 0.667 0.000 5

3.3 网格敏感性分析 40
为 了 确 保 数 值 模 拟 结 果 的 准 确 性 与 可 靠 1 mm
35 3 mm
性，进行网格敏感性分析十分必要 [44] 。考虑 5 种 5 mm
30 7 mm
单元尺寸（1、3、5、7、9 mm）对跨度为 500 mm 34.86 J 9 mm
的混凝土拱板进行模拟，药量取 1.6 g，其他设置 25 34
与 3.1 节中所描述的条件相同。观察图 8 中动能 Kinetic energy/J 20 32 32.01 J
曲线发现，动能峰值随拱板网格的增大而升高， 15 30 29.44 J
28.29 J
当拱板网格尺寸小于 5 mm 时，动能峰值无明显 28 28.58 J
10
差异。因此，为兼顾计算精度与效率，模型中选
0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
择 5 mm 的网格对拱板进行建模。 5
3.4 有限元模型验证
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
为验证模型的准确性，对跨度 500 mm 的拱 Time/ms
板进行了水下接触爆炸工况的仿真分析，结果如
图 8 不同网格尺寸下拱板的动能时程曲线
图 9 所示，其中，DAMAGE-T 代表混凝土拉伸损
Fig. 8 Kinetic time history curves of the arch slabs under
伤因子，其取值范围为 0～1，数值越大表示混凝 different grid sizes

DAMAGE-T
(AVG: 95%)
0.853
0.782
0.711
0.640
0.569
0.498
0.426
0.355
0.284
0.213
0.142
0.071
0
(a) Blasting surface (b) Back surface
DAMAGE-T
(AVG: 95%)
0.853
0.782
0.711
0.640
0.569
0.498
0.426
0.355
0.284
0.213
0.142
0.071
0
(c) Section crack

图 9 数值结果与试验结果对比图
Fig. 9 Comparison between numerical and experimental results

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