浅埋地雷爆炸产生的高速颗粒冲击物会对军用或民用车辆底部造成严重破坏,是世界各地冲突地区的常见威胁。为了能够定量表征高速颗粒冲击物的破坏能力,为设计车辆防护底盘提供参考,本文使用Discrete Element Methodology(DEM)方法,将地雷爆炸冲击土壤的过程简化为不变加载作用固定于一维颗粒链的过程。在不变加载作用下,颗粒链首先经过压缩过程,达到最大压缩量;随后最前方颗粒开始卸载,形成的稀疏波向后传播;最终颗粒链前部速度均匀,后部存在速度梯度,如图 1所示。研究发现,颗粒链前部的稳定速度只与初始加载速度有关;存在速度梯度的颗粒层数只与颗粒链总层数存在正相关关系,如图 2所示。因此可以得出,在浅埋地雷上方颗粒层数相同的情况下,获得相同速度的颗粒层数基本固定;粒径越大、颗粒材料密度越高,毁伤效应越强。
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