弹丸侵彻钢筋混凝土的工程解析模型
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移、 速度 和负加速度 时间历 程的计算结果与测试数 据符 合很好 , 弹丸过载在 1 0 g 50 0 20 0  ̄1 0 g之间。该解析 模型能够较真实的描述弹丸侵彻钢筋混凝 土过程 中的运动状态 , 并且该模型能够分析配筋结构 、 配筋尺寸 、 网
眼尺 寸 对 侵 彻 深 度 和侵 彻 过 程 的影 响 。 关 键 词 : 炸力 学 ; 彻 ; 腔 膨 胀 理 论 ; 筋 混 凝 土 爆 侵 空 钢 中图 分 类 号 :0 8 35 国 标 学 科代 码 :10・ 50 3 3 3 文 献 标 志码 : A
差 别 。M.. orsa 等[ 、 K. u J F retl 1 V. L k等 [ 、 . . rw 等[ 应用 球形空 腔膨 胀理论 , ] 4 D J Fe ] 5 ] 假设 混凝 土材料 满 足 塑性锁应 变 和 Trsa 度准 则 , 立 了弹丸 对钢筋 混凝 土介质 的侵彻 公式 。但模 型认 为 钢筋 的唯 一 ec 强 建 作 用仅仅 是 阻碍混凝 土径 向裂 纹 的扩展 , 没有 考虑 钢筋 层对 弹丸 侵 彻 阻力 的影 响 , 果 , 结 最终 计算 误 差
1 引 言 弹丸对 钢筋混 凝 土 的侵彻 破坏 一直 是武器 研制 和工程 防护部 门密 切关 注 的问题 。刚性 弹丸侵彻半 无 限厚钢筋 混凝 土靶 的过 程分 为开坑 和坑 下侵 彻两 个 阶段 , 分别 形成 一 个锥 形 人 口坑 和一 个 与 弹径 相 近 的柱形孔 道 。人 口坑 的形 状 与深 度取决 于配 筋层 的强度 和离 弹着 面的距 离 , 一般 而 言 , 坑深 约为 弹丸
超 过 2 。 O
本 文 中在 文献 [ , ~5 的基 础上 , 14 ] 利用 空腔膨 胀模 型 , 虑不 同配筋情 况下 弹丸 与钢筋 发生碰撞 时 考
的侵彻 阻力 , 到 卵形 头部 弹丸侵 彻钢 筋混凝 土 的解析模 型 , 编程计 算该 模型 下卵形 头部 弹丸侵彻 钢 得 并
作者简介 : 周 宁 (9 7 17 一
)男 , 士研究生。 , 博
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5O 3
爆
炸
与
冲
击
第 2 7卷
式 中: 弹丸半 径 , 为 成坑 阶段 结 束 后 弹体 速 度 , 混凝 土靶 体 密度 , 为 弹丸 头 部形 状 系数 , n为 P为 N R
筋 混凝 土过程 中弹 丸 的位移 时 间历程 、 速度 时间历 程和加 速度 时间历 程 。
2 卵形 弹 丸 侵 彻 混 凝 土 介质 的球 形 空腔 膨 胀 模 型
M.. orsa 等n 假 设 弹丸 为刚体 , J F re tl 混凝 土材料 为 弹性不可 压缩 , 足塑 性锁 应 变和 Trsa 度 满 ec 强 准则 , 球形 空腔膨 胀 理论 得到 了侵彻 混凝 土过 程 中弹丸 负加 速度 时 间 历程 、 度 时 间历 程 、 移 时 间 按 速 位
摘 要 : 考 虑 了 弹 丸侵 彻 过程 中受 到 的动 阻力 与静 阻 力 , 既 又考 虑 了 弹 丸 与钢 筋 发 生 碰 撞 时 钢 筋 对 弹 丸 的
直 接 阻 力 , 出 了 弹丸 侵 彻 钢 筋 混凝 土 的 工程 解 析 模 型 。不 同 初 速 下 弹 丸 的侵 彻 深 度 、 彻 过 程 中 弹 丸 的 位 提 侵
为混凝土抵 抗系 数 , 由一 系列侵 彻试验 数据 确定 。D J F e 可 .. rw等嘲通 过大量 实验 给 出了 R 的表 达式
R= s f () 2
S一 8 . f; “ o S = 7 . f 26 r 20 ;
() 3
式 中 : 为混凝 土材 料 的无侧 限抗 压强度 , 但 与测 试用 的混凝 土块 的大 小 和形状 有关 。美 国和欧 洲
弹 丸 侵 彻 钢 筋 混 凝 土 的工 程解 析 模 型
周 宁 , 任辉启。沈兆武 , 祥 , , 何 刘瑞朝 , 飚 吴
( .中 国科 学 技 术 大 学 力 学 与 机 械 工 程 系 , 徽 合 肥 2 0 2 ; 1 安 3 0 6
2 .洛 阳 水 利 工 程研 究所 , 南 洛 阳 4 1 2 ) 河 7 0 3
直径 的 1 ~2倍[ 。对 于第 一层 配筋层 强度 较大且 距 弹着面 的距离 小于 2倍 弹径 的情 况 , 彻后形 成一 1 ] 侵
个浅 碟状 的弹坑 , 随后 为一 个 直径 与弹丸 直径 相 当的柱形 孔道[ 。 2 3
目前对 钢筋 混凝 土侵 彻 问题 的研究 , 常是忽 略钢筋 或 者将 钢 筋混 凝 土靶 板 等效 为 混凝 土 与薄 钢 通 板 的层状结 构 , 这样 不能 真实 反 映侵 彻 过程 中弹丸 与钢筋 混凝 土的作用 , 其是不 能真 实反 映侵彻过 程 尤 中弹丸 的过 载特 性 。周 宁等[ 的实验 表 明侵彻 混凝 土和侵彻 钢筋 混凝 土过程 中弹 丸 的过 载特性 有较 大 3 ]
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第2 7卷
第6 期
爆
炸
与
冲
击
Vo . 7,No 6 I2 .
NOV ., 2 0 07
20 0 7年 1 月 1
EXP LOS ON I AND SHOCK AVES W
文 章 编 号 : 0 11 5 ( 0 7 0 — 5 90 1 0 — 4 5 2 0 ) 60 2 — 6
历程 。
根 据球 形空腔 膨胀 理论 F 一 md / t : v d =一 7 : 0 60 — 1 修 回 日期 : 0 61 — 0 20 —51 ; 2 0—01
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基 金 项 目 : 家 重 点 基 础 研 究 发 展 规 划 项 目(1 0——) 国 5 3 916