武海军，曾费隐，李金柱，皮爱国

(北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081)

在较多地下工事中，钢筋混凝土结构由覆盖的土壤加以防护，弹体必须穿透覆盖土层才能攻击到工事结构，因此研究弹体在土壤中的运动规律已逐渐成为学者关注的问题. FORRESTAL等[1]采用带Tresca极限的Mohr-Coulomb屈服准则推导了土壤动态球形空腔膨胀理论模型. SHI等[2]引入多孔材料状态方程，研究了土壤材料在空腔膨胀过程中空腔表面径向应力和空腔膨胀速度的关系. 谭仪忠等[3]采用了可以描述冻土特性的摩尔-库伦强度准则推导冻土材料的空腔膨胀阻力模型.

从空腔膨胀理论模型的应用发现，不同本构模型与屈服准则的选取会对计算结果有所影响. GITAU等[4]通过研究发现土壤抗剪强度与含水量之间呈负相关，许旭堂等[5]和GOEBEL等[6]也分别对土壤进行直剪实验，发现土壤的剪切强度受干密度与含水率影响. 在土壤空腔膨胀研究中，一般采用Mohr-Coulomb屈服准则进行分析，但该准则未考虑土壤材料物理性质对该屈服准则的影响，因此会影响其理论模型的精度.

鉴于以上原因，引入干密度与含水率对Mohr-Coulomb屈服准则进行修正，并对土壤动态球形空腔膨胀进行求解，获得空腔表面径向应力与空腔膨胀速度关系. 在此基础上，分析了含水率、干密度对空腔表面径向应力的影响；最后，对文献中实验数据进行计算并与常用经验公式计算结果进行对比，验证了模型的可靠性.

1 土壤材……

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