程月华, 吴昊, 岑国华, 张瑜. 侵彻爆炸联合作用下超高性能混凝土遮弹层设计[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0061
引用本文: 程月华, 吴昊, 岑国华, 张瑜. 侵彻爆炸联合作用下超高性能混凝土遮弹层设计[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0061
Design of ultra-high performance concrete shield against the combination of penetration and explosion of warheads[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0061
Citation: Design of ultra-high performance concrete shield against the combination of penetration and explosion of warheads[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0061

侵彻爆炸联合作用下超高性能混凝土遮弹层设计

doi: 10.11883/bzycj-2024-0061
基金项目: 国家级-国家自然科学基金(52308522)

Design of ultra-high performance concrete shield against the combination of penetration and explosion of warheads

  • 摘要: 超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)因其具有较高的抗拉/压强度和断裂韧度,在防护工程中抵抗钻地武器的打击具有广泛的应用前景。准确评估UHPC遮弹层在战斗部侵彻爆炸作用下的损伤破坏并建立可靠的计算方法可为防护工程设计和抗力提升提供重要参考。本文首先开展了UHPC靶体抗105mm口径弹体侵彻和5kgTNT炸药爆炸联合作用试验,获取了侵彻作用后以及侵彻爆炸联合作用后弹靶的损伤破坏数据。进一步建立了UHPC靶体抗弹体侵彻爆炸作用的有限元模型,通过对上述开展的试验和已有的有限厚UHPC板埋置装药爆炸试验开展数值仿真分析,并全面对比靶体的破坏深度和开坑尺寸等数据验证了所建立的有限元模型和相应分析方法对预测侵彻爆炸作用下UHPC遮弹层损伤破坏的可靠性。最后,确定了SDB、WDU-43/B和BLU-109/B三种典型原型战斗部侵彻爆炸联合作用下UHPC遮弹层的临界贯彻和震塌厚度,并与普通混凝土遮弹层进行了对比。结果表明:三种战斗部侵彻爆炸联合作用下遮弹层的临界贯穿和震塌厚度范围分别为1.25~2.65m和1.70~5.00m,相应的临界贯穿和震塌系数范围分别为1.81~2.21和2.46~4.17;与普通混凝土遮弹层对比,三种战斗部侵彻爆炸联合作用下UHPC遮弹层的开坑直径减小了25.7%~33.0%,临界贯穿和震塌厚度分别降低了10.7%~30.3%和39.7%~52.8%。本文研究工作可为UHPC遮弹层抗力评估和设计提供分析方法和设计参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-03-04
  • 网络出版日期:  2024-05-14

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