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宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室在防护工程结构与材料抗爆性能和毁伤机理研究领域取得新的突破

近日,宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室、军事科学院国防工程研究院工程防护研究所、宁波大学先进储能技术与装备研究所合作,以汪维副教授为第一作者,宁波大学为第一署名单位分别在爆炸与冲击动力学领域顶级期刊International Journal of Impact Engineering(中科院力学类1 IF 4.208)上发表题为“Experimental and numerical research on reinforced concrete slabs strengthened with POZD coated corrugated steel under contact explosive load”复合材料学科顶级期刊《Composites Part B: Engineering》(中科院一区Top, IF 9.078,)上发表题为“Investigation on air blast resistance of POZD-coated composite steel plates: Experiment and numerical analysis”的最新研究成果,在防护结构和抗爆复合材料设计、冲击性能和毁伤机理研究方向取得新的突破。

近年来,世界上很多地方局势依然动荡不安,恐怖袭击、爆炸事件频发,给建筑物造成严重破坏,造成巨大生命损失。钢筋混凝土板和钢板是主要受载构件,在各种爆炸中易受爆炸载荷的冲击,其防爆性能关系到整个建筑的安全。因此,研究新型抗爆抗冲击材料与新技术的应用在抗爆领域具有重要意义。该团队在第一篇文章中通过接触爆破试验和数值模拟研究了PZOD涂覆波纹钢加固钢筋混凝土板的抗爆性能,分析了结构的破坏特征并通过应力波的传播揭示了损伤机制。此外,采用任意-拉格朗日-欧拉方法建立了试件的有限元模型,研究了不同TNT装药下结构的损伤模式。通过无量纲分析拟合失效特征和TNT装药之间的经验表达式,从最大跨中位移、应力波衰减率、内能吸收三个方面研究了POZD对结构抗爆性能的影响。在第二篇文章中,旨在评估POZD涂层对钢板抗爆性能的提升效果,对POZD涂层复合钢板在近距空爆荷载下的抗爆性能进行了试验和数值模拟研究,并结合单一钢板进行比较。研究表明,POZD涂层能极大程度地增加钢板的抗爆性能,且在相同面密度下,背面涂覆POZD涂层复合钢板的抗爆性能最优,为工程中混凝土板和钢板的防爆防护设计提供参考。

该研究工作得到了国家自然科学基金项目(11972201)和国防项目的支持。近年来,宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室汪维副教授团队长期致力于工程结构与材料抗爆毁伤评估领域的研究工作,相关成果发表在Composites Part BInternational Journal of Impact EngineeringDefence Technology等国内外重要期刊上,他引率总数超过390次。

“Experimental and numerical research on reinforced concrete slabs strengthened with POZD coated corrugated steel under contact explosive load”原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2022.104256

Investigation on air blast resistance of POZD-coated composite steel plates: Experiment and numerical analysis原文链接:https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2022.109858


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