胡亚峰，金建峰，顾文彬，陈 亮，张瑞江

爆炸实验水池防护性能及动力学响应分析＊

胡亚峰1，金建峰1，顾文彬2，陈 亮1，张瑞江1

（1.中国华阴兵器试验中心，陕西 华阴714200；2.解放军理工大学野战工程学院，江苏 南京210007）

针对爆炸实验水池强度设计问题，利用非线性动力学程序LS－DYNA对10kg TNT爆炸后的水中冲击波传播规律及爆炸水池结构动态响应情况进行了数值模拟，对空气桶和气泡帷幕削弱水中冲击波的能力进行了定量计算，结果表明：空气桶对冲击波峰值压力削弱作用接近50%，对比冲量削弱作用达到16.2%；气泡帷幕对壁面反射冲击波的削弱作用高达86.2%，对比冲量削弱作用达到75.6%。在此基础上进一步分析了冲击载荷作用以及结构响应机理，指出了内衬钢板和混凝土围堰的危险区域，对爆炸能量在各物质间的分配和传递规律进行了初步探索，为相关爆炸水池的工程设计提供参考。

爆炸水池；应力应变响应；防护性能；LS－DYNA

爆炸水池是开展武器弹药毁伤效能评估的基础条件，是完成战斗部破碎性实验，进行水下威力参数测定以及开展水下毁伤技术研究的重要场所［1－2］。美国西南研究所对水槽、抑制挡板、填充沙隔墙、织物隔板的抗冲击侵彻能力进行研究，设计建造了内径9.15m、深9.15m的钢质圆顶、水槽式筒形钢筋混凝土爆轰室，可承受45kg TNT当量的威力实验［1］。目前国内同等尺寸爆炸水池的设计承试能力还远远达不到45kg TNT当量。国内爆炸水池的工程设计通常是基于静态力学理论，按照等效静载的方式评估结构强度，但是对于高强度、高应变率的爆炸载荷，静态力学设计方法显然不能反映爆炸水池的实际动力学响应，也难以评估其结构的薄弱环节、危险区域以及作用机理。……