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题名石灰岩飞片撞击实验与高压状态方程研究
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作者
王武
杨军
王新玉
徐翔云
李胜杰
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机构
清华大学土木工程系
军事科学院国防工程研究院目标易损性评估全国重点实验室
军事科学院国防工程研究院
[
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出处
《北京理工大学学报》
北大核心
2025年第6期547-554,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(12102476)。
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文摘
石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一,其高压状态方程在隧道爆破、矿产开采、武器毁伤效应与工程防护等数值计算方面具有广阔应用需求.为研究石灰岩高速冲击压缩特性,采用20 mm口径二级轻气炮设备,开展了3种石灰岩共21次飞片高速撞击实验.采用测速探针/高速相机、高灵敏度压力传感器设备,测量得到了飞片速度和冲击波历时,飞片最低速度为1.02 km/s、最高为3.91 km/s,结合飞片和石灰岩试件已知材料参数,计算得到了高速撞击产生的压力最低为5.64 GPa、最高达30.22 GPa.采用最小二乘法分析得到了石灰岩冲击波速D与粒子速度u的线性关系,其中A类石灰岩D=2.887+0.798u,B类石灰岩D=2.872+0.892u,C类石灰岩D=2.575+1.086u.采用双参数三次多项式对石灰岩冲击压力p与体积应变μ关系进行了非线性拟合,其中A类石灰岩p=145.28μ^(3)+24.44μ,B类石灰岩p=169.18μ^(3)+25.45μ,C类石灰岩p=206.57μ^(3)+21.10μ.结合石灰岩矿物组成分析可知,当密度和硬度越高的矿物含量越多时,飞片撞击速度增加导致的石灰岩冲击波速和冲击压力增长率更大.研究结果可为石灰岩本构模型状态方程参数标定等提供宝贵的数据支撑.
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关键词
石灰岩
飞片撞击实验
高压状态方程
Hugoniot关系
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Keywords
limestone
flyer-plate-impact experiment
state equation under high pressure
Hugoniot relation
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
E95
[军事—军事工程]
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题名高强钢-钢筋混凝土复合防护结构厚度极限计算方法
被引量：2
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作者
朱擎
李述涛
陈叶青
马上
魏万里
张生
陈嘉琳
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机构
军事科学院国防工程研究院目标易损性评估全国重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2077-2090,共14页
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基金
某国防重点专项资助项目。
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文摘
为探究弹体高速冲击下,高强钢-钢筋混凝土复合防护结构的穿甲侵彻机理和厚度极限计算方法,为此类复合防护结构设计提供依据和参考,文章通过弹体侵彻复合靶模型试验确定了高强钢-钢筋混凝土复合结构的穿甲模式,对前覆高强钢板与钢筋混凝土背板的受力情况进行解耦分析,建立了高强钢-钢筋混凝土复合防护结构临界穿甲理论模型;基于冲击动力学理论,建立了无背板支撑下高强钢、无限厚背板支撑下高强钢与钢筋混凝土背板共3类厚度极限控制方程,提出该类复合防护结构整体厚度极限计算方法;设计开展了弹体侵彻高强钢-C40钢筋混凝土复合靶验证性试验,试验结果证明了计算方法的可靠性,揭示了复合防护结构抗侵彻机理;根据理论模型的假设,最后对计算方法的适用性和误差进行了讨论.研究结果表明:理论计算结果总体与试验验证的结果相吻合,由于不考虑弹体质量损失与材料动态应变率效应等因素,理论计算的厚度极限结果较试验验证数据偏高,对于工程防护设计而言偏向安全.
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关键词
侵彻
高强钢
钢筋混凝土
厚度极限
计算方法
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Keywords
penetration
high strength steel
reinforced concrete
thickness limit
calculation method
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分类号
O385
[理学—流体力学]
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