【摘 要】
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基于Voronoi 技术建立混凝土靶板三维细观模型，并利用有限元软件对混凝土靶板在接触爆炸载荷作用下的动态响应及损伤破坏进行了模拟研究。模型考虑了骨料粒径、体积分数、级配等细观因素，真实地反映了高强度骨料和低强度砂浆对混凝土材料动态力学性能的影响。通过与参考实验结果对比可知，该细观模型可以对混凝土靶板的爆坑尺寸和破坏形貌等特征进行有效描述。在此基础上，分析了骨料级配对混凝土靶板塑性变形及破坏模式的
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（12102292、12272257）； 山西省科技创新领军人才团队项目（202204051002006）；
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基于Voronoi 技术建立混凝土靶板三维细观模型，并利用有限元软件对混凝土靶板在接触爆炸载荷作用下的动态响应及损伤破坏进行了模拟研究。模型考虑了骨料粒径、体积分数、级配等细观因素，真实地反映了高强度骨料和低强度砂浆对混凝土材料动态力学性能的影响。通过与参考实验结果对比可知，该细观模型可以对混凝土靶板的爆坑尺寸和破坏形貌等特征进行有效描述。在此基础上，分析了骨料级配对混凝土靶板塑性变形及破坏模式的影响规律，并对骨料在混凝土靶板爆炸响应过程中的影响机制展开讨论。研究结果表明：冲击波在混凝土靶板内部的球面传播特性受到骨料的干扰，混凝土靶板的损伤分布具有随机性。连续级配和间断级配骨料分布下，混凝土靶板受到骨料级配的影响较小，其破坏尺寸相差较小，破坏模式呈现明显的剥落特征；而单级配骨料分布下，混凝土靶板受到骨料级配的影响较为显著，其破坏尺寸变化幅度较大，破坏模式表现出明显的贯穿特征。此外，单级配骨料分布的混凝土靶板内部产生的约束力更大，其塑性变形能力较差。该研究成果将在细观尺度为混凝土的抗爆性能评估与结构优化设计提供重要的理论与工程应用价值。
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