检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2025年第1期45卷 151-165页

作者：时本军李杰徐小辉徐天涵郭纬李孝臣李超李干陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室江苏南京210007

混凝土介质中多点同时或彼此微差爆炸可产生复杂的地冲击波叠加聚集效应,从而使特定作用区域内的地冲击波压力显著增强,大大提升爆炸的毁伤威力。为获取多点爆源不同排布方式下爆炸聚集效应及地冲击传播衰减规律,进行了混凝土中单点和... 详细信息

混凝土介质中多点同时或彼此微差爆炸可产生复杂的地冲击波叠加聚集效应,从而使特定作用区域内的地冲击波压力显著增强,大大提升爆炸的毁伤威力。为获取多点爆源不同排布方式下爆炸聚集效应及地冲击传播衰减规律,进行了混凝土中单点和七点聚集爆炸的现场和数值模拟试验,基于正交设计方法和灰色系统理论对多点起爆参数进行了优化设计,建立了比例装药间距、比例有源装药高度和比例起爆微差等因素与不同爆心距下峰值压力间的灰色关联度系数及灰色关联度,确定了起爆参数的优选组合,并开展了数值模拟试验检验。分析结果表明:影响地冲击聚集效应的主要因素为比例装药间距,其次为比例起爆微差,最次为比例有源装药高度。在本模拟试验情况下,采用优化的起爆参数时,即在比例装药间距为0.549 m/kg^(1/3)、比例起爆微差为0.239 m/kg^(1/3)和比例有源装药高度为0 m/kg^(1/3)时,地冲击波聚集效应达到最佳,最大可达单点同等装药量产生的地冲击压力的4.7倍。

关键词：灰色理论聚集爆炸混凝土关联度优化设计

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柱形装药水下爆炸近场荷载SPH数值模拟研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 8-14页

作者：黄晓婷孙鹏楠邱艳宇熊自明中山大学海洋工程与技术学院陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室

采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法，引入对称轴处人工黏性项，提升对称轴与流体界面的稳定性；采用粒子分裂融合技术实现粒子分布均匀，从而构建高精度的轴对称SPH模型．基于该模型，开展不同长径比下柱形高能炸药水下爆炸模拟．首先，... 详细信息

采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法，引入对称轴处人工黏性项，提升对称轴与流体界面的稳定性；采用粒子分裂融合技术实现粒子分布均匀，从而构建高精度的轴对称SPH模型．基于该模型，开展不同长径比下柱形高能炸药水下爆炸模拟．首先，开展收敛性分析并与试验结果验证本文模型精度，对比近场载荷及气泡形态演化，轴对称SPH结果与试验结果符合良好．其次，开展不同长径比下冲击波传播和气泡形态演化规律研究．计算结果表明：柱形装药近场水下爆炸载荷具有方向性，径向载荷大于轴向载荷，且随着长径比的增大，径向载荷显著增大；受长径比影响，气泡的形态呈现椭圆或类球形，且随着长径比的增大，单位质量的气泡体积减小．

关键词：水下爆炸光滑粒子流体动力学冲击波传播轴对称模型高能炸药

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冻土靶体抗侵彻特性试验与抗侵彻深度计算

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振动与冲击 2025年第9期44卷 250-256页

作者：谭仪忠戴伟李杰李干张中威史小敏陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室南京210007 陆军工程大学训练基地江苏徐州221004 南京理工大学机械工程学院南京210094

为深入研究冻土靶体的抗侵彻特性,开展了冻土靶体抗侵彻系列模型试验,得到了不同温度下冻土靶体抗尖卵型弹体侵彻成坑效应、弹道轨迹和侵彻深度等参数。试验结果表明,冻土靶体抗侵彻特性与其温度和弹体撞击速度密切相关,冻土温度相同,... 详细信息

为深入研究冻土靶体的抗侵彻特性,开展了冻土靶体抗侵彻系列模型试验,得到了不同温度下冻土靶体抗尖卵型弹体侵彻成坑效应、弹道轨迹和侵彻深度等参数。试验结果表明,冻土靶体抗侵彻特性与其温度和弹体撞击速度密切相关,冻土温度相同,弹体撞击速度越大,冻土靶体表面成坑越大,抗侵彻深度越大,弹体侵彻速度相近,冻土温度越低冻土靶体表面成坑越小,抗侵彻深度小。为准确预测冻土靶体抗卵形弹体侵彻深度,引入考虑温度效应的摩尔-库仑准则,结合空腔膨胀理论对冻土靶体抗侵彻深度进行计算分析,与试验实测数据对比,理论预测值能够较准确反映冻土靶体抗侵彻深度与冻土温度和弹体侵彻速度间的关系。

关键词：冻土抗侵彻工程防护空腔膨胀理论

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地下爆炸硐室震塌规律的理论与试验研究

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岩石力学与工程学报 2025年第5期44卷 1110-1121页

作者：李杰徐天涵范鹏贤李干纪玉国赵跃堂陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室

震塌破坏是地下硐室在爆炸波作用下的主要破坏现象之一。分别利用一维波动模型和块体失稳模型分析均质硬岩和裂隙岩体中地下硐室的震塌破坏规律，得到不同条件下震塌岩块的尺度、岩块震塌剥离速度与不震塌临界比例爆距计算公式，基于所... 详细信息

震塌破坏是地下硐室在爆炸波作用下的主要破坏现象之一。分别利用一维波动模型和块体失稳模型分析均质硬岩和裂隙岩体中地下硐室的震塌破坏规律，得到不同条件下震塌岩块的尺度、岩块震塌剥离速度与不震塌临界比例爆距计算公式，基于所提理论对现有地下硐室爆炸毁伤试验进行分析。为获取硐室真实震塌破坏数据并验证理论方法，在花岗岩中开展直墙圆拱型硐室破坏原型试验，得到比例爆距1.03 m/kg1/3条件下硐室震塌破坏现象，测得硐室顶部地冲击峰值粒子速度、岩块震塌剥离速度及硐室边壁不可逆位移值。实测结果与理论计算结果对比符合较好，验证理论计算方法的科学可靠性。

关键词：地下工程震塌破坏地下硐室原型试验震塌速度

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静载和动力扰动联合作用下砂岩时滞性破坏试验研究

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岩土力学 2025年第1期46卷 213-224页

作者：黄叶宁邓华锋李建林王明洋张景昱周书桓徐鹏飞三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室江苏南京210007

地下工程施工过程中岩爆的发生与岩石时滞性破坏特性密切相关,而且开挖爆破、机械钻凿等动力扰动直接影响岩爆的形成过程。基于此,特开展不同幅值和频率动力扰动作用下的砂岩时滞性破坏试验,分析动力扰动作用对岩石时滞性破坏的影响规... 详细信息

地下工程施工过程中岩爆的发生与岩石时滞性破坏特性密切相关,而且开挖爆破、机械钻凿等动力扰动直接影响岩爆的形成过程。基于此,特开展不同幅值和频率动力扰动作用下的砂岩时滞性破坏试验,分析动力扰动作用对岩石时滞性破坏的影响规律及机制。研究表明:(1)不同幅值(8%~24%)和频率(0.2~1.0 Hz)扰动作用下岩样破坏孕育时间显著缩短,相较无扰动作用岩样破坏孕育时间缩短了39.49%~98.21%;随着扰动荷载频率和幅值增大,岩样加速变形阶段持续时间占比逐渐减小,破坏突发性增强。(2)随着扰动荷载幅值和频率增加,岩样破坏时的片状剥落现象逐渐减弱,裂纹产生的随机性明显增强,说明动力扰动荷载改变了岩样的时滞性破坏形式和程度。(3)动力扰动作用下岩样损伤变量随扰动时间呈倒S型增长规律,建立了考虑静载和动力扰动作用的岩石时滞性累积损伤模型。(4)静力加载阶段岩样积聚大量弹性能并造成初始损伤,动力扰动作用加剧了损伤演化进程并不断诱发新的损伤,扰动作用幅值和频率增加均会加速岩石损伤进程,使得试样承载能力下降,进而诱发岩爆。相关研究成果可为深部岩体工程动力触发时滞性岩爆分析解释提供较好的参考。

关键词：动力扰动时滞性岩爆幅值频率能量

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BFRP筋混凝土梁极限承载力试验与理论研究

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复合材料学报 2025年

作者：颉浩儒陈万祥王智博周新军陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室中山大学土木工程学院隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室

玄武岩纤维复合材料（Basalt Fiber Reinforced Polymer，BFRP）筋是一种取代钢筋用于海洋工程的理想新材料，引起了工程界的广泛关注。本文对18根BFRP筋混凝土梁和2根钢筋混凝土梁进行四点抗弯试验，研究了配筋率、混凝土强度、BFRP筋... 详细信息

玄武岩纤维复合材料（Basalt Fiber Reinforced Polymer，BFRP）筋是一种取代钢筋用于海洋工程的理想新材料，引起了工程界的广泛关注。本文对18根BFRP筋混凝土梁和2根钢筋混凝土梁进行四点抗弯试验，研究了配筋率、混凝土强度、BFRP筋直径及锚固方式对结构抗弯性能的影响，得到了BFRP筋混凝土梁的荷载-位移曲线及破坏形态，分析了开裂荷载、极限弯矩、跨中位移等抗弯性能参数，定量评估了BFRP筋混凝土梁极限承载力。根据本文试验结果及国内外学者89根FRP筋混凝土梁的相关试验数据，提出了一种基于试验数据的抗弯承载力计算方法，试验验证了预测公式的可靠性和预测精度。结果表明，粘结力是影响BFRP筋混凝土梁极限承载能力的关键因素，在一定范围内增加配筋率可改善粘结力，提高BFRP筋混凝土梁的极限承载力。此外，锚固方式显著影响BFRP筋混凝土梁的粘结力和抗裂性能，但对极限承载力的影响较小。计算时考虑上部纵筋因素能够更准确地反映BFRP筋混凝土梁的实际抗弯承载能力。本文通过引入无量纲化参数μp，建立了不同破坏区间等效受压区高度x与μp之间的计算公式。理论计算表明，过渡区的弯矩预测值较现行规范计算值偏保守，而受压区的弯矩预测值则偏高。预测公式较为简洁，物理意义明确，与试验值相比平均误差为8.6%，方差为0.062，表明本文计算方法与试验数据吻合较好，为BFRP筋混凝土梁抗弯承载力评估提供了一种有效途径。

关键词： BFRP筋混凝土梁极限承载力试验研究理论研究

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主体结构荷载可控的新型组合式防护结构(Ⅱ):影响因素及设计理念

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爆炸与冲击 2025年第1期45卷 16-27页

作者：方秦高矗孔祥振杨亚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 内蒙古财经大学财政税务学院内蒙古呼和浩特010070

为明确泡沫混凝土厚度和强度对组合式防护结构抗爆性能的影响,充分发挥和合理利用泡沫混凝土良好的消波特性,首先通过试验及数值模拟探讨不同泡沫混凝土厚度和强度对组合式防护结构抗爆性能的影响,并分析分层梯度泡沫混凝土在爆炸波作... 详细信息

为明确泡沫混凝土厚度和强度对组合式防护结构抗爆性能的影响,充分发挥和合理利用泡沫混凝土良好的消波特性,首先通过试验及数值模拟探讨不同泡沫混凝土厚度和强度对组合式防护结构抗爆性能的影响,并分析分层梯度泡沫混凝土在爆炸波作用下的消波特性。然后将组合式防护结构与采用中粗砂为分配层的传统成层式结构进行对比分析验证其优越性,在此基础上,总结凝练出组合式防护结构的主体结构荷载可控的设计理念。结果表明,利用泡沫混凝土材料较长的屈服平台和较低的波阻抗,以泡沫混凝土作为能量调控层,通过设计泡沫混凝土强度等级(密度等级)和厚度以及采用多层梯度泡沫混凝土,可使得作用于主体结构上的爆炸荷载峰值恰为泡沫混凝土屈服强度,实现对主体结构上荷载的可控设计,有效解决了中粗砂为分配层的传统成层式结构不易控制作用于主体结构上荷载的问题。研究结果可为抗新型钻地弹的防护设计提供重要参考。

关键词：泡沫混凝土组合式防护结构可控设计爆炸波消波

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干湿循环作用下微生物改良花岗岩残积土劣化规律研究

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岩石力学与工程学报 2025年第2期44卷 482-491页

作者：朱文羲邓华锋李建林马林建李锦瑞陈勇琪陈向阳三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室江苏南京210007

采用微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)对岩土体进行改良是当前的研究热点,而针对改良后土体抵抗干湿循环作用能力的研究以及劣化机制的分析鲜有报道。因此,以微生物改良后的花岗岩残积土为研究对象,结合典型环境因素设计干湿循环试验,综... 详细信息

采用微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)对岩土体进行改良是当前的研究热点,而针对改良后土体抵抗干湿循环作用能力的研究以及劣化机制的分析鲜有报道。因此,以微生物改良后的花岗岩残积土为研究对象,结合典型环境因素设计干湿循环试验,综合力学试验和微细观检测,系统分析微生物改良后花岗岩残积土在干湿循环作用下力学性能变化及劣化机制。结果表明:(1)干湿循环作用下,改良土的抗压强度、抗剪强度呈先快后慢的劣化趋势,30期干湿循环作用后,抗压强度,黏聚力,内摩擦角分别降低56.73%,38.73%,24.66%,其中,前12个周期的劣化速度较快,而后劣化速度明显降低并逐渐趋于稳定。(2)在干湿循环作用下,由于碳酸钙胶结物和长石矿物的溶解作用影响,改良土的孔隙率、密度、纵波波速呈现与力学参数一致的变化规律。(3)微细观结构显示,改良后花岗岩残积土的孔隙结构结构明显改善,密实性明显增强,联通的孔隙明显减少,干湿循环作用下,部分联通孔隙处的碳酸钙胶结物和长石矿物发生溶解,导致孔隙率呈一定的增大趋势,但碳酸钙胶结形成封闭孔隙处的碳酸钙依然保持完整的性态,同时,长石溶解生成的高岭石与钙离子反应生成硅铝酸盐沉淀对孔隙通道形成填充和堵塞,进而使得改良体在干湿循环作用下的微细观结构变化和物理力学性能劣化也趋于稳定。相关研究思路和结果可为MICP技术在花岗岩残积土改良中的应用提供参考。

关键词：土力学干湿循环花岗岩残积土 MICP 劣化机制

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冲击荷载下双裂隙砂岩渐进破坏特性及裂纹扩展机制研究

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岩石力学与工程学报 2025年第5期44卷 1242-1256页

作者：张庆海许晓亮李建林武立华王小平时全三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室绥化学院陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室

为研究裂隙砂岩的动态渐进破坏特性及裂纹扩展机制，利用SHPB装置对预制双裂隙砂岩试件进行冲击压缩试验，借助DIC技术实时监测裂纹扩展和动态破坏过程，开展不同裂隙倾角下岩样强度特性和破坏模式分析，揭示裂纹应变演化机制。结果表... 详细信息

为研究裂隙砂岩的动态渐进破坏特性及裂纹扩展机制，利用SHPB装置对预制双裂隙砂岩试件进行冲击压缩试验，借助DIC技术实时监测裂纹扩展和动态破坏过程，开展不同裂隙倾角下岩样强度特性和破坏模式分析，揭示裂纹应变演化机制。结果表明：（1）通过试件表面裂纹白斑萌生捕捉确定起裂荷载，其在峰值荷载的70%～83%范围，起裂荷载与峰值荷载均随倾角呈现先减后增的“U”型趋势。（2）通过试件破碎块数测定发现能量耗散率与破碎程度具有显著正相关性，45°和90°试件的能量耗散率分别为最低值和最高值。（3）裂纹扩展过程中，拉伸裂纹通常先于剪切裂纹出现，前者分布与荷载冲击方向接近，后者整体出现在与冲击方向50°～130°夹角范围；不同倾角下，试件呈现出“一”字型劈裂拉伸破坏、“X”型拉–剪切混合破坏以及“纺锤”与“X”型复合破坏3种模式，共包含6种裂纹聚集形式。（4）冲击荷载下试件的渐进破坏过程划分为弹性变形、屈服变形和宏观破坏3个阶段，破坏过程主要由裂隙尖端应变集中因子D_f和起裂时间决定，D_f曲线的斜率均方指数（K）可为裂隙岩体动力损伤速率的评价提供理论依据。

关键词：岩石力学裂隙砂岩裂纹扩展能量耗散 DIC技术破坏模式应变集中

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基于性能的RC构件抗低速冲击设计方法

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建筑结构学报 2025年第3期46卷 164-181页

作者：贾鹏程吴昊方秦同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 陆军工程大学江苏南京210007

针对桥梁、建筑等工程结构面临的车、船、落石撞击和重物跌落等低速冲击问题,建立典型钢筋混凝土(RC)梁、柱和板的基于性能的抗低速冲击设计方法。采用截面分析法、板带法和临界剪切裂缝理论,建立并验证RC构件的动态弯剪耦合抗力方程;... 详细信息

针对桥梁、建筑等工程结构面临的车、船、落石撞击和重物跌落等低速冲击问题,建立典型钢筋混凝土(RC)梁、柱和板的基于性能的抗低速冲击设计方法。采用截面分析法、板带法和临界剪切裂缝理论,建立并验证RC构件的动态弯剪耦合抗力方程;通过考虑冲击扰动传播效应,提出可同时预测构件破坏模式(弯曲、弯剪、剪切、冲切和失稳)和动态响应的两自由度(TDOF)理论模型;给出低速冲击作用下,RC构件破坏模式的判断流程,并基于能量守恒原则得出低速冲击作用下RC构件最大挠度的计算公式。通过与7组RC长梁、深梁、足尺梁、柱和板构件低速冲击试验中的冲击力和跨中(中心)挠度时程进行对比以验证TDOF模型的适用性,结果表明:最大挠度计算公式对230个低速冲击试验工况中91.7%构件的最大挠度预测较准确(相对误差小于20%)。以最大挠度为性能指标,建立RC构件抗低速冲击设计方法,对提升构件动态抗力增强设计措施进行研究,发现混凝土的骨料粒径和强度分别对构件的动态抗剪和抗弯性能影响较小,建议抗剪增强措施依次为增大构件截面宽度、配箍率和混凝土强度,抗弯增强措施依次为增大构件截面高度和纵筋配筋率。

关键词：钢筋混凝土构件低速冲击性能化设计抗力方程两自由度理论模型

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