吴昊, 张瑜, 程月华, 岑国华. 典型战斗部侵彻爆炸下块石混凝土的遮弹层设计[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0136
引用本文: 吴昊, 张瑜, 程月华, 岑国华. 典型战斗部侵彻爆炸下块石混凝土的遮弹层设计[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0136
Design of rock-rubble concrete shield against the combination of penetration and explosion of warheads[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0136
Citation: Design of rock-rubble concrete shield against the combination of penetration and explosion of warheads[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0136

典型战斗部侵彻爆炸下块石混凝土的遮弹层设计

doi: 10.11883/bzycj-2024-0136
基金项目: 国家级-国家自然科学基金(52308522)

Design of rock-rubble concrete shield against the combination of penetration and explosion of warheads

  • 摘要: 针对钻地武器战斗部侵彻爆炸作用下块石混凝土遮弹层的抗力评估与工程设计,首先提出了块石混凝土遮弹层的有限元建模方法,通过与含不同粗骨料类型(刚玉和玄武岩)、粒径(5~15mm、5~20mm、35~45mm和65~75mm)和体积率(15%和30%)的超高性能混凝土靶体的准静态和弹体侵彻试验对比,充分验证了建模方法、材料本构模型和参数以及有限元分析方法等的可靠性。进一步以小直径炸弹SDB侵彻半无限厚块石混凝土靶体为基准工况,定量分析了块石类型(刚玉、玄武岩和花岗岩)和无量纲块石粒径(0.3~2.2倍弹径)对侵彻深度的影响,确定了块石混凝土遮弹层的最优设计原则。最后开展了三种典型原型钻地武器战斗部(SDB、WDU-43/B和BLU-109/B)的侵彻效应分析,定量对比了普通强度混凝土(NSC)、超高性能混凝土(UHPC)和刚玉块石混凝土(CRC)三种遮弹层的抗侵彻能力,提出了原型战斗部侵彻爆炸作用下刚玉块石混凝土遮弹层的工程设计方法。结果表明:粒径为1.3~1.7倍弹径的CRC遮弹层抗侵彻性能最优;三种战斗部侵彻作用下最优设计CRC遮弹层的侵彻深度分别为0.29m、0.78m和0.68m,较NSC和UHPC遮弹层分别降低了61.8%~64.1%和43.3%~58.0%;三种战斗部侵彻爆炸作用下CRC遮弹层的临界贯穿及震塌厚度分别为0.52m、1.22m和1.50m及1.11m、2.26m和3.17m,与NSC和UHPC遮弹层相比,临界贯穿厚度分别降低了60.5%~64.0%和43.3%~58.0%,临界震塌厚度分别降低了61.8%~69.1%和34.7%~40.5%。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-05-15
  • 网络出版日期:  2024-09-23

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