水体防爆墙与混凝土防爆墙消波减爆感化研究 时候：2016-01-05来历：中国防爆网作者：阅读次数：633

对主要建筑进行抗爆防爆手艺的研究遭到世界上愈来愈多国度的工程手艺研究人员的正视，各类防爆墙手艺研究是此中一个比力活跃的研究范畴，没有从物理问题类似律长进行系统的研究，所得结论的普适性、靠得住性存在疑问。是以，实验模子的标准律问题需作进一步研究。

本文起首成立防爆墙实验模子的标准律，在此根本上，针对提防汽车炸弹爆炸粉碎的现实问题，依所成立的标准律设计了若干组水体和混凝土防爆墙实验模子。在对实验模子进行数值摹拟和实爆实验研究的根本上，对照阐发总结了水体防爆墙和混凝土防爆墙的消波减爆感化特点和结果。

1防爆墙实验模子的标准律水体防爆墙采纳以下体例修建：1空心钢方管根据表1各轮次实验的墙体尺寸耍求焊接成墙体支架，将支架的部门埋入沙土中，使露出沙土部门的支架高度知足实验的墙体高度耍求开云体育app；墙体支架内衬适合尺寸的薄纸板；*后操纵塑料薄膜袋装上适M水，排失落塑料袋内残剩的空气，端口打结封锁，置入支架内，修建成水体防爆墙，如所示。

3实验成果和阐发所有实爆实验中，以压电式压力传感器设置的位置暗示建筑物迎爆面，是以压力传感器记实的是建筑物迎爆面处的入射爆炸空气冲击波压力。表2列出了各轮次实爆实验测点的峰值超压和正压感化时候。

数值摹拟研究利用有限元阐发软件AUT0DYNV6.1进行，所有实验模子中触及的介质材料类m、材料参数和状况方程（本构关系）均取自软仲S带的尺度模子库。以设置的不雅测点的位置暗示建筑物迎爆面，记实的是建筑物迎爆面处的入射爆炸空气冲击波压力。

3.1防爆墙实验模子标准律的验证3.1.1防爆墙实验模子标准律的实爆实验验证实验Water（00g）816与Water1020是根据本文标准律设计的两个类似的水体防爆墙实验模子，由表2，这两个模子实验对应测点的1峰值超压相对不同为：两模子实验的峰值超压不同在15%之内，可以认为本文的标准律在水体防爆墙模子实爆实验研究中具有必然的可合用性。

另外，由表2还可看山，两模子实验对应测点的正压感化时候其实不顺从的类似关系，注解正压感化时候不再顺从霍普金森爆炸类似律。事实上，在设置了防爆墙景象下，测点处冲击波正压时候除受爆炸冲击波绕射环流的影响外，因为其分开地面的距离较近，环流在地面反射感化的影响也紧跟在了直达环流冲击波后面，造成测点处冲击波正压时候的加长。

3.1.2防爆墙实验模子标准律的数值实验验证给出了根据本文标准律设计的两类似水体防爆墙数值实验模子water520和WaterWall（lkgTNT）833中建筑物迎爆面临应不雅测点的压力时程曲线表，给出了两类似混凝土防爆墙数值实验模亟ConcreteWall5l5和ConcreteWall（lkgTNT）824.6中建筑物迎爆面临应不雅测点的压力时程曲线。

对同为水体防爆墙的两个类似实验模子，注解，不异比例测高的不雅测点压力波形呈类似状况，峰值压力的相对不同约为5%；爆炸冲击波达到时候比约为1.53，与霍普金森爆炸类似律下两模子中爆炸冲击波达到时候比1.7）的相对不同约为10%.对同为混凝土防爆墙的两个实验模子，注解，不异比例测高的不雅测点压力波形呈类似状况，但峰值压力的相对不同约为10%；爆炸冲击波达到时候比约为1.52，与霍普金森爆炸类似律下两模甩中爆炸冲击波达到时候比的相对不同约为10%.综合数值摹拟和实爆实验成果，可以看山，利用本文所成立的模子标准律来研究防爆墙的消波减爆感化，还存在必然水平的背离，但背离水平尚在可接管的规模以内。事实上，建筑物迎爆面压力不但与防爆墙的外形有关，还与地面的反射感化、环流感化下气体活动的粘滞感化和墙体形变等身分都有关系，要成立更接近真实环境的标准律，还需引入能反应这些身分影响的物理M. 3.2水体防爆墙与混凝土防爆墙消波减爆感化比力土防爆墙和防爆墙实验运每。给出了Water515和ConcreteWall515中建筑物迎爆面临应不雅测点压九时程曲线的数值摹拟成果，给出了NoMitigationTechModel中建筑物迎爆面临应不雅测点压力时程曲线的数值摹拟成果，别离给出了实爆实验Concrete525和Water525中各测点的压力时程曲线。

由表2的实爆实验成果和6的数值摹拟成果，可以看出，在设置防爆墙的景象下，建筑物迎爆面临应不雅测点的冲击波峰值压力不跨越无防爆墙的景象下的30%，注解防爆墙具有显著的减弱爆炸冲击波峰值压力的能力。

另外，由数值摹拟成果可以看出，两种防爆墙感化下，建筑物迎爆面上统一不雅测点记实的入射波压力时程曲线的整体外形很是类似，两波形的上升沿、峰值压力等参数不同很小；水体防爆墙相对混凝土防爆墙，阻滞入射波达到时候的能力稍强，对冲击波峰值压力的衰减感化也稍强在混凝土防爆墙；入射压力脉冲衰减段尾部部门（压力小在0.02MPa后），水体防爆墙感化卜的入射压力转为稍高在混凝土防爆墙的，且震动的幅度也稍高。整体来讲，二者的消波减爆感化结果很是接近。

水体墙与混凝土墙对应测点的压力波形无防爆墙景象下不雅测点的力波形实爆实验景象下，由、可以看出，受两种分歧情势防爆墙的阻滞感化后，建筑物迎爆面上对应测点的压力时程曲线的整体外形很是类似，峰值压力和正压感化时候有所分歧；混凝十防爆墙作川后，对应测点的峰值压力足水体防爆墙的1.~.4倍之间，且跟着测点分开地面的距离越远，峰值压力的不同越小，也即水体防爆墙的消波减爆感化结果整体上要强丁混凝土墙的，跟着测点分开地而的距离越远，消波减爆感化结果的不同越小；混凝十防爆墙作W后，对应测点压力时程曲线中的正压作W时候稍小丁-水体防爆墙的。

综合数值摹拟成果和实爆实验成果，可以看山，水体防爆墙和混凝土防爆墙均具有很强的减弱爆炸冲击波的能力，水体防爆墙和混凝十防爆墙的消波减爆感化结果比力接近，水体防爆墙对爆炸冲击波峰值压力的衰减感化要强稍强在混凝土墙。

防爆墙对爆炸空气冲击波峰值超压的衰减感化可作以下的定性理论阐发。爆炸空气冲击波传布至防爆墙处，由丁组成防爆墙体的介质相对空气介质的高波阻抗，将在刹时发生很强的反射冲击波，随后爆炸空气冲击波在墙体四周构成环流，环流与原入射冲市波部门构成较为复杂外形的新冲击波，从防爆墙四周往别传播。这个新冲m波的强度相对无防爆墙景象F耍小很多，直接致使传布至不雅测点处冲击波压力的显著减小。水体防爆墙和混凝土防爆墙的消波减爆作结果比力接近的结论可从爆炸空气冲击波绕射进程的定性阐发获得注释。爆炸冲击波传布至防爆墙处时将绕射构成环流冲击波，这个进程构成所需的时候主耍与防爆墙壁顶宽度（本文环境即为墙厚）有关，但这个时候从肪爆墙墙体形变、活动的时候标准来讲，又是极其短暂的，是以防爆墙墙体形变、活动对所构成的新冲击波影响较小，从而决议了两种防爆墙感化下后方建筑物迎爆面测点的压力时程曲线整体外形很是类似。水体防爆墙对冲击波峰值压力的衰减感化较混凝十。防爆墙略强，恰是因为相对丁混凝十防爆墙，水体防爆墙受爆炸冲击波感化后的形变、活动较年夜，直接造成环流构成的时候稍长，从而使得所构成的新冲击波的初始强度较小，后方建筑物迎爆面测点的压力时程曲线的峰值压力较小，正压感化时候稍长。跟着测点分开地面的距离越年夜，冲击波的绕射感化对测点压力环境的影响变小，两种防爆墙消波减爆感化结果的不同变小。

4结论数值摹拟实验和实爆实验成果验证了本文成立的防爆墙实验模子标准律具有必然的可合用性，可以利用在防爆墙墙消波减爆感化的模子实验研究。

水体防爆墙和混凝土防爆墙均具有显著的消波减爆感化能力，其对爆炸冲击波峰值超压的衰减水平可以到达70%以上。

水体防爆墙与混凝土防爆墙的消波减爆感化结果比力接近，水体防爆墙对爆炸冲击波峰值压力的衰减感化稍强在混凝土防爆墙。