钻地爆炸耦合地冲击等效计算理论与方法
2023-07-13徐天涵邱艳宇王明洋
同济大学学报(自然科学版) 2023年6期
徐天涵,邱艳宇,谢 方,王明洋,3
(1.陆军工程大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏 南京 210007;2.武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430070;3.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094)
目前,军事强国已投入实战的制导钻地炸弹侵彻更深,破坏作用更大,对浅层防护工程构成现实威胁;已列装的钻地核弹爆炸产生的耦合地冲击作用对深层防护工程威胁巨大。钻地爆炸对地下工程产生的破坏效应与其地冲击特征密切相关。因此,准确评估地冲击是地下防护工程设计计算的基础。
与空爆和触地爆相比,地下爆炸的耦合地冲击强度大大增强,且随着埋深增大,地冲击强度增大。达到封闭爆埋深时,地冲击强度达到最大值,不再随埋深增大而增大。由于封闭爆可简化为无限介质中的球对称爆炸,因此可方便地利用爆炸力学理论进行计算[1-2]。对于触地爆和非封闭的地下爆炸,由于地表自由面的影响,理论求解较为困难,一般利用试验手段测量地冲击大小,或进行数值模拟计算。为表征地冲击的耦合程度,引入耦合系数,其定义为地下爆炸地冲击与封闭爆或触地爆地冲击的比值。若以封闭爆为基准,则耦合系数小于1,仅当封闭爆时耦合系数等于1,表征了地表自由面对地冲击的削减作用;若以触地爆为基准,则在地表时耦合系数等于1,随埋深增大耦合系数增大,表征了埋深增大对地冲击的放大作用。
以不同的地冲击参数为研究对象,可得到不同的耦合系数。……
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