兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (S1): 79-89.doi: 10.12382/bgxb.2023.1074
李旭1, 岳松林1,*(), 邱艳宇1,**(
), 王明洋1,2, 邓树新2, 刘念念3
收稿日期:
2023-11-15
上线日期:
2023-12-08
通讯作者:
基金资助:
LI Xu1, YUE Songlin1,*(), QIU Yanyu1,**(
), WANG Mingyang1,2, DENG Shuxin2, LIU Niannian3
Received:
2023-11-15
Online:
2023-12-08
摘要:
混凝土组合板(作为水工结构中的基本构件)在水下近场爆炸作用下的响应特征及对气泡运动的影响规律,是评估水下爆炸对工程结构毁伤的关键科学问题。通过开展一系列钢筋混凝土板、钢-混凝土-钢组合板的水下爆炸试验,研究了不同爆距下气泡与两种类型板构件相互作用的动态过程。获得以下规律:长径比为1的柱形装药最大半径同经验公式计算结果一致;在相同壁面条件下,随着爆距的减小,气泡脉动周期增大,气泡逐渐被壁面吸附,脉动及高速射流造成的毁伤效果增强;在相同工况条件下,钢筋混凝土板对气泡脉动过程的影响弱于钢-混凝土-钢组合板,壁面刚度越大,高速射流方向性越显著、作用效果越强。
中图分类号:
李旭, 岳松林, 邱艳宇, 王明洋, 邓树新, 刘念念. 近场水下爆炸气泡与混凝土组合板相互作用的试验研究[J]. 兵工学报, 2023, 44(S1): 79-89.
LI Xu, YUE Songlin, QIU Yanyu, WANG Mingyang, DENG Shuxin, LIU Niannian. Experimental Study on Interaction between Bubble and Concrete Composite Slab in Near-field Underwater Explosion[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(S1): 79-89.
材料类别 | 强度等级 | 弹性模量/ GPa | 抗压强 度/MPa | 屈服强 度/MPa | 抗拉强 度/MPa |
---|---|---|---|---|---|
混凝土 | C40 | 32.5 | 40 | ||
钢板 | Q235B | 206 | 390 | 535 | |
钢筋 | HRB400 | 200 | 659 | 422 | |
螺钉 | 8.8 | 212 | 640 | 800 |
表1 试件材料力学性能参数
Table 1 Mechanical property parameters of specimen materials
材料类别 | 强度等级 | 弹性模量/ GPa | 抗压强 度/MPa | 屈服强 度/MPa | 抗拉强 度/MPa |
---|---|---|---|---|---|
混凝土 | C40 | 32.5 | 40 | ||
钢板 | Q235B | 206 | 390 | 535 | |
钢筋 | HRB400 | 200 | 659 | 422 | |
螺钉 | 8.8 | 212 | 640 | 800 |
编号 | 试件类型 | 浮力参 数δ | 无量纲距离 | |
---|---|---|---|---|
γf | γb | |||
1 | 0.187 | 3.38 | ||
2 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.2 |
3 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.3 |
4 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.4 |
5 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.5 |
6 | 钢-混凝土-钢组合板 | 0.187 | 3.38 | 1.4 |
7 | 钢-混凝土-钢组合板 | 0.187 | 3.38 | 1.5 |
表2 试验工况
Table 2 Experimental conditions
编号 | 试件类型 | 浮力参 数δ | 无量纲距离 | |
---|---|---|---|---|
γf | γb | |||
1 | 0.187 | 3.38 | ||
2 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.2 |
3 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.3 |
4 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.4 |
5 | 钢筋混凝土板 | 0.187 | 3.38 | 1.5 |
6 | 钢-混凝土-钢组合板 | 0.187 | 3.38 | 1.4 |
7 | 钢-混凝土-钢组合板 | 0.187 | 3.38 | 1.5 |
图8 钢筋混凝土板上方1.5Rmax水下爆炸气泡半径、上、下表面和中心位置的时程
Fig.8 History curve of 1.5Rmax bubble radius, upper surface, lower surface and center position above the reinforced concrete slab
图10 钢筋混凝土板上方1.4Rmax水下爆炸气泡半径、上、下表面和中心位置的时程图
Fig.10 History curve of 1.4Rmax bubble radius, upper surface, lower surface and center position above the reinforced concrete slab
图12 钢筋混凝土板上方1.3Rmax水下爆炸气泡半径、上、下表面和中心位置的时程图
Fig.12 Time-history curve of 1.3Rmax bubble radius, upper surface, lower surface and center position above the reinforced concrete slab
图14 钢筋混凝土板上方1.2Rmax水下爆炸气泡半径、上、下表面和中心位置的时程图
Fig.14 Time-history curve of 1.2Rmax bubble radius, upper surface, lower surface and center position above the reinforced concrete slab
图16 钢-混凝土-钢组合板上方1.5Rmax水下爆炸气泡半径、上、下表面和中心位置的时程图
Fig.16 Time-history curve of 1.5Rmax bubble radius, upper surface, lower surface and center position above the steel-concrete-steel composite slab
图18 钢-混凝土-钢组合板上方1.4Rmax水下爆炸气泡半径、上、下表面和中心位置的时程图
Fig.18 Time-history curve of 1.4Rmax bubble radius, upper surface, lower surface and center position above the steel-concrete-steel composite slab
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doi: 10.1016/j.ijimpeng.2003.01.001 URL |
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