侵彻爆炸作用下钢纤维混凝土结构的破坏模式

基于大口径发射平台进行了155 mm杀伤爆破榴弹毁伤钢纤维混凝土结构的试验，得到了打击不同位置时结构的破坏情况；结合LS-DYNA数值模拟，分析了不同打击位置和不同命中速度下钢纤维混凝土结构的毁伤效应，讨论了侵彻与爆炸联合作用下钢纤维混凝土结构的损伤过程和破坏模式。结果表明：钢纤维混凝土结构在155 mm榴弹作用下，配置钢筋的顶板和侧墙发生较轻的爆炸成坑破坏，无配筋的前墙发生严重的爆炸震塌破坏。SPG (smooth particle Galerkin method)-结构化ALE (arbitrary Lagrange-Euler)(S-ALE)流固耦合算法能够有效预测钢筋混凝土结构在侵彻和爆炸共同作用下的损伤发展过程和破坏模式。大口径弹体侵彻有限边界靶的加速度时程曲线特征为突增骤减单峰值形式，弹体速度呈现先快速降低后缓慢减小的特征；靶标在基于侵彻损伤的爆炸作用下，主要破坏模式为混凝土块大量崩塌和裂缝的生长，且随着侵彻速度的增加，爆炸造成的毁伤由局部破坏向结构整体破坏发展；混凝土破碎区内，垂直于弹体的钢筋在侵彻作用下达到屈服，板顶和板底的钢筋在爆炸后达到屈服。