超高速弹撞击岩石的地冲击效应等效计算

作者：王明洋; 岳松林^*; 李海波; 邱艳宇; 李杰

来源：岩石力学与工程学报, 2018, 37(12): 2655-2663.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2018.0473

• 岩石力学
• 超高速撞击
• 浅埋爆炸
• 成坑效应
• 地冲击效应

本文主要研究岩石中超高速撞击与浅埋爆炸的等效转换计算方法。基于超高速动能弹丸撞击岩石的地冲击效应与岩石中浅埋装药爆炸效应的相似性,将表面弹坑作为引起地冲击的震源,根据超高速撞击弹坑与浅埋爆炸弹坑辐射出的地冲击能量相等条件,建立超高速撞击与装药爆炸的地冲击效应的等效关系。通过理论推导,得到超高速撞击效应的等效装药量与无量纲撞击速度的关系,并给出能量换算系数与无量纲撞击速度的简化表达式。依据超高速弹体撞击花岗岩的试验结果,证明等效装药爆炸与超高速撞击的地冲击应力波形十分吻合,验证等效方法的有效性。计算分析表明当弹丸撞击速度足够大(Ma≥1.5)时,可以进行爆炸等效转换,撞击速度不断增大时,等效装药量不断增大,能量换算系数不断增大。根据本文提出的地冲击效应等效计算方法,得到5,10,15马赫撞击速度下不同弹丸质量与最小防护层厚度间的关系曲线。

• 单位
  南京理工大学; 岩土力学与工程国家重点实验室; 中国人民解放军陆军工程大学; 中国人民解放军63850部队; 中国科学院武汉岩土力学研究所