骨料粒径对混凝土靶抗高速破片侵彻影响的实验研究

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1、万方数据第33卷第8期兵工学报V01．33No．82012年8月ACTAARMAMENTARIIAug．2012骨料粒径对混凝土靶抗高速破片侵彻影响的实验研究张伟，慕忠成，(哈尔滨工业大学高速撞击研究中心肖新科，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为考察骨料粒径对混凝土材料抗高速破片侵彻的影响，利用轻气炮加速装置和激光测试系统进行素混凝土(PC)和钢纤维增强混凝土(SFPC)侵彻实验研究，通过高速摄像机记录弹体着靶姿态和靶体动态损伤过程。实验中混凝土靶选用5—10mm、10～15mm、15～20mm3种不同级

2、别骨料粒径，通过对侵彻深度、成坑体积以及靶体碎片剥落过程的比较发现：针对素混凝土靶体．3种级别粒径范围内，级别最大的骨料粒径靶体其抗侵彻能力达到最强；而对于钢纤维含量为l％的钢纤维增强混凝土，粒径级别为10～15mm的靶体抗侵彻能力最佳，结合骨料粒径对混凝土断裂能的双重作用，表明钢纤维的含量与骨料粒径之间存在一个优化值，在这个优化值配比下，钢纤维增强混凝土抗高速破片的侵彻能力能够达到比较理想的效果。实验结果的讨论分析对混凝土防护工程的设计具有借鉴作用。关键词：爆炸力学；抗侵彻；骨料粒径；高速破片；成坑体积

3、中图分类号：0383文献标志码：A文章编号：1000．1093(2012)08．1009．07ExperimentalStudyonEffectofAggregateSizetoAnti-penetrationAbilityofConcreteTargetsSubjectedtoHigh·velocityFragmentsZHANGWei，MUZhong-cheng，XIAOXin-ke(HypervelocityImpactResearchCenter，HarbinInstituteofTechnolo

4、gy，Harbin150080，Heilongjiang，China)Abstract：Inordertoinvestigatetheeffectofaggregatesizeontheanti．penetrationabilityofconcretetar-getssubjectedtohigh—velocityfragments．atwo—stagelight—gasgunastheacceleratefacilityandlaserlightbarriermeasurementsystemweree

5、mployedtoconductthepenetrationexperimentsforplainconcretetargetsandsteelfiber-reinforcedconcretetargets，andtheprojectileposeandthedynamicdamageprocessoftargetswererecordedbyahigh—speedcamera．Intheexperiments，threedifferentaggregatesi．zeson5～10mm，10—15mman

6、d15～20mmwereinvolved．Theresultsofpenetrationdepth．cratevolumeanddebrisspallprocessesindicatethatthelargeaggregatesizecorrespondstotheincreaseofanti．penetrationabilityforplainconcretetargets，butthetargetwith10～15mmofaggregatesizehastheopti．mumefficiencyint

7、ermsofanti-penetrationabilitywhencomparingtotheothertwokindsofconcretetar—getsforsteelfiber-reinforcedconcretetargetswithI％steelfiberinvolume．Consideredtheeffectofag-gregatesizeonthefractureenergyofconcretematerials，itindicatesthatthereexistsanoptimumrati

8、obe—tweenthecontentofsteelfiberandaggregatesize，andundertheoptimumratio，theabilityofanti．pene．trationofconcretetargetscanreachthemaximumvalue．Theresultsinthispaperisverybeneficialtothedesignofprotectionengineering．K