近日，精细爆破全国重点实验室爆炸力学研究所高矗副教授团队在爆炸力学领域国际顶级期刊《International Journal of Impact Engineering》上发表题目为“Iteration correction methodology to calibrate equation of state with wide-range pressure for quasi-brittle materials subjected to impact and blast loadings”的研究论文。该论文以江汉大学精细爆破全国重点实验室为第一单位，高矗副教授为第一作者。
图1 期刊截图
直面行业痛点，攻克模拟难题
爆炸冲击荷载作用下，岩石、混凝土等准脆性材料的应力波传播衰减和动态损伤破坏的精细化数值模拟，一直是爆炸力学与工程领域的“热点”与“难点”问题。长期以来，如何精确表征并解耦材料在极端载荷下的复杂力学行为，是制约数值模拟精度的关键瓶颈。
针对这一挑战，高矗副教授团队以系统完善的石灰岩状态方程行为实验为依据，开展了深入的理论与数值研究。团队首先建立了能够精确表征准脆性材料复杂动态力学行为的高精度数值模型，重点涵盖了剪切强度效应和应变率效应。在此基础上，研究团队定量分析了上述效应对材料状态方程行为的具体影响，揭示了其中的力学机理。
首创迭代策略，建立高精模型
在理论突破的基础上，该研究开创性地提出了一种数值迭代修正策略。如图2所示，该策略能够有效“剔除”剪切强度效应和应变率效应的干扰，从而建立起爆炸冲击荷载作用下准脆性材料的高精度宽广压力范围状态方程。
结合冲击实验的全面验证，结果表明：该宽广压力范围状态方程显著提升了预测精度，能够准确描述爆炸冲击荷载作用下准脆性材料的动态损伤破坏过程。
图2 论文提出的数值迭代策略示意图
支撑国家需求，服务精细爆破
该论文是高矗副教授主持的国家自然科学基金面上项目（编号：52478524）的重要阶段性成果，该成果不仅在学术上具有创新性，更在工程应用中展现出广阔前景。
该成果将直接服务于精细爆破全国重点实验室的“爆破作用精细分析”与“爆破效应精细调控”等核心研究方向，为解决爆破工程中的关键科学问题提供了兼具创新性与实用性的高精度数值模拟方法支撑。未来，爆炸力学研究所将继续紧密围绕实验室重点研究领域，进一步凝练科研方向，服务国家重大战略需求，力争在科研工作中取得新突破。
《International Journal of Impact Engineering》是爆炸力学、冲击动力学领域国内外公认的权威期刊，主要刊登结构和材料冲击响应、爆炸与高应变率加载等方向的高水平研究成果。该期刊审稿标准严苛，年发文量不足300篇，代表了该领域的国际前沿水平。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2025.105532