外爆条件下冲击波与组合壳结构的相互作用*

高康华，李 斌，刘宇都，孙 松

（1.解放军92656 部队，海南 三亚 572000；2.陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，江苏 南京 210007；3.南京理工大学化工学院，江苏 南京 210094）

安全壳是核反应堆抵抗外部袭击的最后一道屏障，一旦破坏势必造成放射性物质泄漏、大规模爆炸等严重后果。当前这方面的研究主要集中在弹体侵彻或飞机撞击对安全壳结构的局部贯穿、爆炸破坏作用[1-4]，以及安全壳内部炸药或气体聚集引发的事故性内爆炸等[5-8]方面。对常规武器、炸药在安全壳外部一定距离处爆炸，由于安全壳本身尺寸较大，模型实验中爆炸荷载缩比很难实现，通过相似材料制作安全壳模型也极其困难，目前多以简化计算和数值模拟为主：Pandey 等[9]研究了外部爆炸时钢筋混凝土安全壳的非线性响应；余爱萍等[10-11]采用时域边界积分方程，提出半球型安全壳在爆炸冲击波作用下动力响应简化计算模型，考虑了空中爆炸和地面爆炸2 种情况下壳体位移和变形过程；王天运等[12-16]讨论了质点杆模型在冲击波作用下安全壳结构动力计算中的应用，采用流固耦合算法和有限体积元法，对爆炸条件下核安全壳动力响应进行数值模拟，得到安全壳破损的最小安全距离和爆炸当量，评估了安全壳筒墙的抗爆性能，并分析了爆炸地冲击作用下安全壳结构的可能破坏形式；申祖武等[17]将装药爆炸、土中传播和结构构成有限元体系，分析了炸药触地爆条件下安全壳基底的振动响应。……