混凝土路面爆炸毁伤的规律研究

摘要

爆炸载荷对混凝土路面的毁伤效果主要从路面的短期修复能力及能否最有效地阻止交通工具的行驶来体现，对混凝土路面在爆炸载荷下毁伤规律的研究，随着有限元技术的发展，运用计算机进行数值计算已经成为了一种新型手段。本文基于动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA，开展混凝土路面在爆炸载荷作用下毁伤效应研究。具体如下：
　　 ⑴通过调研，对混凝土材料动态力学性能及爆炸毁伤进行了综述，对以研究混凝土为主要材料的道面的爆炸毁伤的历史和研究现状进行了分析，为后续工作打下基础。
　　 ⑵数值计算的结果受网格划分方法、算法的选取、建模的方法等影响。本文对此进行了对比分析和总结，并基于文献模型实验，对不同算法进行了数值计算对比验证。
　　 ⑶通过文献调研及数值模拟对比的方法，选取出相关材料的本构模型及状态方程，参照某单位进行的混凝土靶爆炸毁伤效果，进行了数值模拟的验证工作。验证了本文数值模拟所采用的材料模型、参数、数值计算方法等是可靠的，可以设计工况开展混凝土路面爆炸毁伤的研究工作。
　　 ⑷对以混凝土面层为主的路面进行了简化处理，将其简化为土壤-混凝土两层介质进行数值计算工作，对比分析了炸点埋深、混凝土面层厚度、混凝土材料特性、炸药量等工况下混凝土爆炸毁伤的效果，得出了影响混凝土靶毁伤效果的主要因素为炸药量和炸点的埋置深度。