防护门在空气冲击波和破片作用下的破坏

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防护门在空气冲击波和破片作用下的破坏!

何!翔<，"，?，庞伟宾<，曲建波<，刘国军<，李茂生<

（<(洛阳水利工程研究所，河南洛阳#><*"?；

"(解放军理工大学博士后流动站，江苏南京"<***>；

?(中国矿业大学岩土工程研究所，北京<***@#）

!!摘要：随着精确制导武器被大量用于实战，地下工程坑道内部遭受爆炸的可能性越来越大。利用原型坑

道内爆炸试验，考察了破片和空气冲击波的复合作用对防护门的宏观破坏效应。对破片的初始速度、质量分

布和空间分布进行了定量计算，分析了破片和冲击波对防护门的单一破坏作用，定性讨论了冲击波和破片对

防护门的复合破坏作用。

!!关键词：爆炸力学；破坏；内爆炸；防护门；冲击波；坑道；破片

!!中图分类号：0?@?(?!!!国标学科代码：

"!引!言

!!空气冲击波和破片是常规弹药爆炸对防护结构产生破坏效应的因素之一，是防护结构设计必须考虑的重要方面。破片与冲击波对工程结构的复合破坏效应，与两者单独作用于结构的破坏效应有显著差别，也不是二者破坏效应的简单叠加，而存在特殊的破坏机理和作用规律。美国丹佛大学研究人员研究了在室内或结构内部爆炸时的瞬态环境，瞬态环境包括爆炸产生的灼热气体流动、空气冲击波、弹壳产生的破片和室内的急剧温升，研究中发现破片运动在两个阶段有不同的运动特点，在近区破片滞后于冲击波，而在远区超前于冲击波［<］。美国国防威胁减灾局（4AB3）研究人员利用半尺寸结构模型试验研究冲击波与破片荷载的复合效应，试验结果表明，破片对内墙的破坏有很大作用，在研究带壳装药在结构内部爆炸时，必须考虑冲击波与破片的复合效应［<］。瑞典国防科学研究院研究人员开展了冲击波和破片对建筑物复合破坏效应的试验研究，研究了<$$CC炮弹和D7@"炸弹对不同类型普通建筑物墙壁的效应，目的是估算各类墙的破坏距离［"］。美国应用研究合作公司研究人员对恐怖分子使用汽车炸弹爆炸时产生的冲击波和破片造成附近建筑物和人员的严重灾害进行了系列试验研究［?］。

国外研究人员对冲击波与破片的复合破坏效应进行的研究，取得了一些有价值的试验数据和成果，根据现有的国外资料分析，由于对常规武器冲击波与破片复合破坏效应的研究还存在一定困难和待解决的关键问题，还没有形成可靠和完善的分析计算方法。国内对该问题的研究还不够系统，特别是缺少精确制导武器直接命中地下工程口部时冲击波和破片对防护门的破坏研究。

在我们所完成的原型坑道内爆炸试验中，专门研究了装药在防护门附近爆炸时形成的冲击波和破片对防护门的破坏作用，得到了一些有价值的数据和结论。

#!试验方案

!!某坑道构筑在石灰岩岩体中，由两条通道交叉构成，平面布置呈“丁”字状，截面为直墙拱顶型，南北方向长大于<**C，东西方向长大于>*C，坑道平均直径大于?C。试验装药位于东西通道防护门前约"C，采用圆柱型弹壳，内径大于"**CC，壁厚大于<*CC，长度大于<(#C，总弹重大于<**EF，轴线与地面夹角#$G。试验前新构筑的模拟防护门为单扇受压拱防爆门，两层钢板均采用3?钢，厚度大于@CC。

!收稿日期："**?=*@=

!!!作者简介：何!翔（<+HH—!），男，博士。