刚性平头弹正侵彻钢筋混凝土靶的阻力模型

刘永佑 杨华伟 张杰 王志勇 王志华

刘永佑, 杨华伟, 张杰, 王志勇, 王志华. 刚性平头弹正侵彻钢筋混凝土靶的阻力模型[J]. 爆炸与冲击, 2020, 40(3): 033301. doi: 10.11883/bzycj-2018-0389
引用本文: 刘永佑, 杨华伟, 张杰, 王志勇, 王志华. 刚性平头弹正侵彻钢筋混凝土靶的阻力模型[J]. 爆炸与冲击, 2020, 40(3): 033301. doi: 10.11883/bzycj-2018-0389
LIU Yongyou, YANG Huawei, ZHANG Jie, WANG Zhiyong, WANG Zhihua. A resistance model for a rigid flat projectile penetrating a reinforced concrete target[J]. Explosion And Shock Waves, 2020, 40(3): 033301. doi: 10.11883/bzycj-2018-0389
Citation: LIU Yongyou, YANG Huawei, ZHANG Jie, WANG Zhiyong, WANG Zhihua. A resistance model for a rigid flat projectile penetrating a reinforced concrete target[J]. Explosion And Shock Waves, 2020, 40(3): 033301. doi: 10.11883/bzycj-2018-0389

刚性平头弹正侵彻钢筋混凝土靶的阻力模型

doi: 10.11883/bzycj-2018-0389
基金项目: 国家自然科学基金(11390362,11702186);青海省科技计划项目(2017-ZJ-783);山西省“1331工程”重点创新团队
详细信息
    作者简介:

    刘永佑(1992- ),男,硕士,liuyongyou_cy@163.com

    通讯作者:

    王志华(1977- ),男,博士,教授,wangzh@tyut.edu.cn

  • 中图分类号: O385

A resistance model for a rigid flat projectile penetrating a reinforced concrete target

  • 摘要: 本文基于素混凝土侵彻理论,将钢筋混凝土中钢筋的失效模式简化为弯曲剪切失效后,建立了刚性平头弹侵彻钢筋混凝土靶的阻力模型,侵彻深度的计算结果与Young公式吻合良好,表明本文提出的理论模型可较为合理地预测侵彻深度。进一步分析了不同着靶点的位置对弹体侵彻的影响,结果表明:当弹体直径与钢筋网眼尺寸的比值小于1时,弹体撞击到网眼中心处侵彻深度最大;当弹体直径与网眼尺寸的比值大于1时,最不利着靶点位置视其比值而定。最后,基于防护角度的最不利工况,建立了侵彻深度的工程计算公式。
  • 图  1  单根钢筋受力分析图

    Figure  1.  Stress analysis diagram of single steel bar

    图  2  弹体侵彻半无限厚靶过程示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of a projectile penetrating a semi-infinite thick target

    图  3  弹体侵彻半无限厚靶算法示意图

    Figure  3.  Schematic diagram of a projectile penetrating a semi-infinite thick target

    图  4  不同着靶点位置

    Figure  4.  Different target positions

    图  5  侵彻深度随时间变化图(弹体直径为100 mm)

    Figure  5.  Penetration depth varing time at different target positions for the projectile with the diameter of 100 mm

    图  6  侵彻深度随时间变化图(弹体直径为140 mm)

    Figure  6.  Penetration depth varing time at different target positions for the projectile with the diameter of 140 mm

    表  1  计算侵彻深度

    Table  1.   Calculating penetration depth

    工况弹体参数弹体与钢筋的相对位置侵彻深度/mm误差/%
    直径/mm长度/mm质量/kg撞击速度/(m·s−1)
    18053213600钢筋交汇处 6490.6
    钢筋网格一边中点 6490.6
    钢筋网眼中心 6490.6
    Young公式 653
    29059918600钢筋交汇处 7122.47
    钢筋网格一边中点 7112.6
    钢筋网眼中心 7112.6
    Young公式 730
    310066625600钢筋交汇处 8013.84
    钢筋网格一边中点 8003.96
    钢筋网眼中心 8003.96
    Young公式 833
    410066625410钢筋交汇处 5137.57
    钢筋网格一边中点 5137.57
    钢筋网眼中心 5127.75
    Young公式 555
    510066625780钢筋交汇处1 0464.56
    钢筋网格一边中点1 0454.65
    钢筋网眼中心1 0454.65
    Young公式1 096
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-12
  • 修回日期:  2019-05-16
  • 网络出版日期:  2019-12-25
  • 刊出日期:  2020-03-01

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