應力波在散體顆粒中的傳播規律

王秉相，程普鋒，鄭宇軒，周風華

（寧波大學沖擊與安全工程教育部重點實驗室，浙江 寧波 315211）

砂石等脆性材料由大量的脆性散體顆粒組成，具有松散、多孔、易壓縮等特性[1-2]，應力波在此類松散脆性材料中的傳播[3]通常會呈現顯著的衰減規律。散體脆性顆粒作為消波耗能材料已被廣泛應用于防護領域，用作沖擊、爆炸等的能量吸收[4-5]。因此，深入探討應力波在散體脆性顆粒中的傳播規律和影響因素對防護工程具有重大意義，亦可為防護層的構建提供一定的理論參考。

季順迎等[6]用石質球體作為沖擊物，在散體顆粒底部安裝壓力傳感器，通過散體顆粒底部壓力的變化來分析其緩沖性能，研究了顆粒粒徑、顆粒形態等對緩沖性能的影響，由于石質球與顆粒接觸過程存在不均勻性，因此實驗結果的精度不高。趙躍堂等[7]基于平面波加載器，通過在不同深度土層中埋設壓力傳感器的方法來探究飽和土顆粒在爆炸加載下不同層的壓力變化，根據不同土層的壓力分布來分析波的傳播規律，由于在土顆粒中埋設壓力傳感器會改變土顆粒的內部結構，因此該方法測得的壓力值與真實值存在一定差異。趙凱[8]實驗研究了爆炸載荷作用下多層防護層結構對爆炸波的衰減作用，獲得了多種分配層下波的衰減規律。魏久淇等[9]基于分離式霍普金森壓桿實驗，通過透射桿峰值應力與入射桿峰值應力的比值來描述波的衰減，并探究了中高應變率下鈣質砂的力學響應。……