轻质材料构筑的蜂窝防护结构抗爆性能试验与数值模拟研究

来源期刊：材料导报2020年第24期

论文作者：何秋霖 石少卿 崔廉明 孙建虎 陈自鹏

关键词：轻质材料;蜂窝防护结构;爆炸试验;超压峰值;数值模拟;

摘    要：为克服永久性防爆墙构筑速度慢、土工作业量大、撤收难的问题,提出了一种轻质材料构筑的新型蜂窝防护结构。通过爆炸试验研究该结构的抗爆性能和防护效果。采用压力传感器,获得了该结构前后不同距离的压力波形和超压峰值。使用LS-DYNA软件对试验过程进行了数值模拟,探讨了爆炸冲击波作用于蜂窝防护结构的超压分布区域和峰值变化,并与试验结果进行对比分析。数值模拟结果与试验各测点的冲击波超压值变化曲线、超压峰值基本一致。对试验和数值计算结果的分析发现:从迎爆面测点1到背爆面测点2超压峰值降低90%以上,从背爆面测点2到背爆面测点3超压峰值降低60%以上,表明该防护结构能有效衰减爆炸冲击波能量,保护结构后方人员不受伤害。另外,该防护结构在冲击波作用下,蜂窝胞元上部连接处为结构薄弱环节,易发生破坏,通过增强缝线强度或增加缝线密度可以提升该防护结构整体抗冲击强度。