水中爆炸作用下隧道毁伤效应研究

为研究隧道在水中爆炸荷载作用下的毁伤机理和破坏形态，选取典型管节，建立隧道管节的耦合Lagrange-Euler(CLE)三维数值模型，通过水下爆炸试验验证了CLE方法和材料模型的准确性。开展隧道管节的毁伤效应数值模拟，分析冲击波作用过程、管节损伤演化过程和管节破坏机理；进行参数分析，比较不同炸药当量和爆炸距离对管节毁伤程度和破坏模式的影响。结果表明：在水中爆炸作用下，隧道管节的损伤过程超过冲击波的作用时间。在同种炸药当量下，管节前壁的损伤程度随爆炸距离的增加而降低；后壁的损伤程度主要受炸药当量影响，爆炸距离对其影响较小。以位移变形为损伤指标，拟合得到函数关系式，并给出不同破坏程度的临界曲线，可用于评估隧道管节的破坏程度。