黄土和砂土岩中填实爆炸辐射弹性波的对比研究*

卢 强，王占江，张景森，丁 洋，李 进，郭志昀

（1.西北核技术研究所强动载与效应重点实验室，陕西 西安 710024；

2.西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室，陕西 西安 710049）

在地下爆炸研究中，爆源附近的介质受到高温、高压作用会发生极大的不可逆变形。随着爆炸应力波的传播衰减，距爆心一定距离r0处介质应力-应变的状态演化为弹性或黏弹性状态，r0称为弹性半径。由弹性半径处向外辐射的弹性波（黏弹性波）源，其特性与爆炸当量、介质特性及炸药与介质的耦合形式相关[1]。地下爆炸的弹性波源特性是评估地下爆炸远区震动效应的重要参数，由震源辐射出的爆炸能量及弹性应力波峰值、频率等特征共同表征了其特性。

为研究地下爆炸辐射弹性波源的特性，Antoun 等[2]提出了一种考虑介质膨胀、屈服、损伤、孔隙压实等效应的热力学相容本构关系，以PILE DRIVER 地下核爆炸实测自由场粒子速度数据[3]为基础给出了该场地花岗岩介质本构模型的相关参数，并将该模型应用于计算该爆炸场地大当量爆炸弹塑性区波的传播，以此确定地下爆炸辐射弹性应力波的特征。周钟等[4-5]则基于连续介质力学和不相融混合物理论，假定组分间无相对运动，在屈服面中引入孔隙影响因子，提出了一种多孔含水介质流固耦合的本构模型，并给出了孔隙的演化方程，对水饱和花岗岩介质中爆炸应力波的传播进行了数值模拟，较系统地研究了含水花岗岩中地下爆炸应力波的传播规律及地下爆炸震源函数的特征。……