基于SPH-FEM方法的土中浅埋爆炸成坑效应研究

作者:崔莹; 赵梦婷; 李章剑; 方军; 赵奔
来源:长江大学学报(自然科学版), 2023, 20(06): 134-140.
DOI:10.16772/j.cnki.1673-1409.2023.06.005

摘要

通过设计开展静爆实验,对土中浅埋爆炸成坑效应及影响因素进行研究。基于所获取的静爆试验数据,建立SPH-FEM数值模型,对土中浅埋爆炸过程及爆坑参数进行分析,验证SPH-FEM方法模拟土中浅埋爆炸的有效性。进一步通过数值计算对比,讨论了SPH-FEM方法与ALE方法在土中爆炸数值模拟过程中的异同、爆坑半径与炸药埋设深度的关系以及炸药量与爆坑体积的关系,并通过数学拟合得到了9.35 kg TNT条件下,炸药埋设深度与爆坑半径的经验曲线公式。研究表明:SPH-FEM方法较ALE方法模拟土中浅埋爆炸更加精细且计算效率更高。所建立的炸药埋设深度与爆坑半径的经验曲线公式可以有效预测浅埋爆炸的爆坑半径,且随着炸药埋设深度的增加,爆坑半径将先随之增大到峰值,之后爆坑半径将会随炸药埋设深度的增加而迅速减小。

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