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作者:陶传赟;刘俊林;唐小松;石新未;郑宇;
单位:南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室;北京特种工程设计研究院;
摘要:平板钠钙玻璃为常见建筑材料,研究其在爆炸冲击波下的裂纹扩展规律和损坏具有重要的科学意义。本文通过建立数值模型,考虑材料的本构关系、边界条件、载荷作用方式等,模拟爆炸载荷的传播过程,将得到的载荷信息作为输入数据,结合近场动力学方法(PD),模拟玻璃结构在爆炸载荷下的响应过程。结果表明:用近场动力学法(PD)进行数值模拟时,明显形成了环状裂纹和径向裂纹,且边框处有大量玻璃碎片飞溅,表明PD算法可有效模拟玻璃破碎过程;冲击波负压阶段对结果影响很小,在数值模拟时可忽略不计;在相同的爆心距下,随TNT质量的增加,玻璃碎片的抛撒速度越大;当冲击波超压峰值相同时,随爆心距的增加,冲击波的正压作用时间和比冲量都增加;玻璃碎片的最高速度与爆心距接近线性关系,平板玻璃的毁伤阈值为0.052 MPa。
关键词:平板玻璃;;爆炸载荷;;近场动力学;;裂纹扩展;;数值模拟;;冲击波