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摘要
传统弹坑相似律存在适用性和有效性不足的问题，且爆炸成坑离心试验中的科氏力作用尚不明确。开展了砂土中的触地、浅埋爆炸成坑离心模型试验，探究不同重力加速度、药量和埋深工况下的爆炸成坑规律。推导了浅埋和触地爆炸弹坑相似律，给出了弹坑半径公式。对离心模拟爆炸成坑过程中的科氏力作用进行了定量分析和数值模拟。研究结果表明：本文提出的弹坑相似律能够适用于触地和浅埋爆炸工况，并针对干砂中的离心机试验和常重力试验弹坑数据取得了良好的归一化结果。科氏力主要通过改变土体抛掷回落运动轨迹来影响最终的弹坑形态，浅埋爆炸成坑试验中明显观察到科氏力的影响，弹坑轮廓向着离心机转动方向偏移；触地爆炸弹坑则基本不受科氏力影响。使用更大半径的离心机设备以及在更高离心加速度下开展试验可以显著减小科氏力引起的弹坑偏移误差。研究结果对爆炸成坑效应的离心物理模拟技术和理论分析提供了参考和依据。
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单位浙江大学; 西北核技术研究所; 软弱土与环境土工教育部重点实验室
