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摘要
基于Kong-Fang混凝土材料模型和LS-DYNA的多物质ALE算法，开展混凝土中爆炸波衰减规律的数值模拟研究。首先基于已有实验数据对材料模型参数及数值算法的可靠性进行了验证，在此基础上对球形装药在混凝土自由场中爆炸波衰减规律进行分析，借助量纲分析手段并利用数值模拟数据拟合出球形装药在混凝土自由场中近区爆炸波峰值应力计算公式并明确其适用范围；进一步分析装药埋深对混凝土中装药正下方不同距离处爆炸波峰值应力分布的影响，建立了耦合系数与装药埋深和测点距离之间的定量关系。结果表明：Kong-Fang混凝土材料模型可实现对混凝土中爆炸波传播衰减规律的高精度数值模拟；通过定义混凝土中装药质量系数和耦合常数可定量描述装药埋深及测点距离对峰值应力耦合系数的影响；建立的混凝土中近区爆炸波峰值应力计算公式可实现对不同装药埋深、不同测点距离和不同混凝土强度下爆炸波峰值应力较为准确的快速预测。上述研究结果可为混凝土结构抗爆设计和爆炸毁伤评估提供依据。
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单位中国人民解放军陆军工程大学; 内蒙古财经大学
