水泥砂浆的平板撞击实验与高压状态方程研究
2018-06-28王明洋张先锋邹慧辉
振动与冲击 2018年12期
高 飞, 王明洋, 张先锋,熊 玮, 邹慧辉, 文 祝
(1. 南京理工大学 智能弹药国防重点学科实验室,南京 210094; 2. 解放军理工大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,南京 210007 )
水泥砂浆为构成混凝土的基体材料,无论是军事领域还是民用领域都广泛使用。在军事领域,绝大多数军事工事都是由混凝土构造的,譬如指挥所、飞机库等;在民用领域,混凝土可浇筑成核设施保护层、桥梁等。但在战时和恐怖袭击条件下,这些工程往往会面临爆炸与冲击载荷的破坏。因此,水泥砂浆或混凝土在强动载作用下的动态特性研究对重大工程安全防护和钻地武器战斗部设计具有重要的工程应用背景和科学研究价值。
在强动载作用下,防护结构处于数百兆帕到数十吉帕甚至更高的压力状态时,混凝土可看作可压缩流体,其本构方程表示为静水压力与体应变的关系,即高压状态方程。很多学者采用平板撞击实验技术研究了混凝土的冲击波传播特性[1-2]、冲击绝热关系[3-4]、高压状态方程[5-6]、本构关系[7-8]等相关内容。施绍裘等[9-10]采用改进的分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB)被动围压试验方法和平板撞击试验对水泥砂浆在准一维应变和一维应变下的应力-应变关系与高压下静水压曲线进行了比较研究。Wang 等[11]采用SHPB实验技术对水泥砂浆在高应变率下的动态响应进行了研究,结果表明水泥砂浆是一种含内部损伤的非线性率相关材料,且对围压效应较敏感。Grote等[12]对无围压强度为46 MPa的水……
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