摘要：分析了工程设施抗爆韧性设计的必要性,提出了重大工程抗爆韧性的概念与设计目标。针对民用关键基础设施、军事防护工程,从提高鲁棒性、降低间接损失、迅速恢复等方面讨论了相应的韧性实现技术。结合韧性与经济性关系,建立了基于预期总损失与工程总价值之比的韧性指数计算模型,综合考虑韧性指数与建设、恢复成本,可用于韧性设计方案决策优化。最后提出发展建议,包括加强针对重大工程抗爆韧性的技术支撑体系研究;加快工程抗爆韧性定量评估方法研究;加快重大工程抗爆韧性数据决策平台建设;选择典型重大工程并开展抗爆韧性设计示范应用,推进相关标准规范制定。

摘要：利用试验设计法针对硬质岩体颗粒离散元数值研究中的细观参数标定问题进行了研究。首先利用Plackett-Burman试验设计分析了细观参数对宏观响应的敏感性,并建立了宏观力学指标和细观参数之间的线性关系,然后利用响应曲面法考查了显著影响参数之间的相互作用,得到了宏观响应与细观参数之间的非线性关系。最后将问题转化为非线性多目标数学规划问题利用MATLAB软件中FGOALATTAIN函数进行求解。通过和典型硬岩物理试验结果对比发现,利用试验设计法标定参数建立的颗粒离散元模型可以很好地反映单轴和低围压下岩石的破坏过程,但是由于采用了球形颗粒对于高围压下的拟合效果偏弱。利用PB设计、响应曲面法并结合数学规划建立的细观参数标定方法可以反映各细观参数对宏观力学响应的敏感性并给出明确的函数表达式,同时可以通过增加求解过程中的约束条件来体现更多的岩石力学特性。

摘要：SHPB被动围压试验为探究散体介质在爆炸和冲击荷载作用下的力学行为提供了一个行之有效的方法。针对相关试验设计和计算中存在的弊端和不足,借助经典板壳理论将SHPB被动围压试验中用于约束散体介质的刚性套筒简化为受均匀带状内压作用的圆柱形壳体。理论计算了套筒径向位移、环向应变与均匀带状内压及套筒几何、力学参数的关系,得到了套筒径向位移、环向应变沿其轴向的分布规律;分析了套筒长度、厚度、内外径以及均匀带状内压宽度之间等无量纲几何参数对计算结果的影响;将理论计算结果与试验和数值模拟结果进行对比,验证了理论计算结果的正确性。本文中提出的理论修正方法可为指导散体介质SHPB被动围压试验提供参考。

摘要：高超声速钻地炸弹的巡航速度大于5 Ma,为保证着靶侵彻过程弹体结构完整,其着靶速度通常小于5 Ma。对于在3~5 Ma范围内的钻地炸弹打击,既有混凝土结构防护侵彻深度设计方法不能涵盖上述速度范围的计算问题。依据已有研究基础,阐明了该速度范围钻地弹侵彻介质的拟流体特性,提出了高超声速刚性钻地炸弹侵彻介质拟流体模型,明确了弹靶作用阻抗函数与拟流体内摩擦性状的关联,据此建立了高超声速炸弹侵彻深度计算方法。通过与已有实验结果对比分析,表明该方法具有可信性。

摘要：为实现管道内爆炸冲击波的快速衰减,文章提出了一种具有自耗散结构的管道,利用LS-DYNA有限元软件进行管道内爆炸冲击波传播的仿真模拟,获得爆炸冲击波在长直管道和具有自耗散结构管道内的传播规律,分析了自耗散结构实现冲击波快速衰减的作用机理,并对自耗散结构加快冲击波衰减的经济性和功能性进行评价。结果表明:相比长直管道,具有自耗散结构的管道内冲击波的超压峰值随传播距离显著降低,经过一倍管道直径,超压峰值衰减率超过95%,得到具有自耗散结构的管道具备更好的经济效益。