钢纤维混凝土动态性能、抗侵彻规律和数值模拟研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:element_wq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
侵彻现象广泛存在于国民经济和国防建设的各个领域,因此对侵彻现象的研究一直都是众多力学研究者的工作重点。作为一种新型工程材料,钢纤维增强混凝(SFRC)土以其优异的抗侵彻性能在防护领域得到越来越广泛的应用。用作防护材料的钢纤维增强混凝土在冲击载荷作用下的动态力学行为、抗侵彻性能与破坏机理研究日益受到国内外学者的重视。与传统的金属防护材料相比,由于钢纤维增强混凝土的应变率相关性,以及复杂的损伤破坏模式等特点,使得相关方面的研究相对薄弱,亟待加强。本文采用实验、量纲分析与数值模拟相结合的方法,开展了钢纤维混凝土的动态力学行为、抗侵彻性能和破坏机理等方面的研究。 首先利用变截面φ74 mm SHPB装置对超短钢纤维混凝土进行了冲击压缩试验,得到了不同应变率和不同钢纤维体积含量混凝土的动态应力应变曲线。试验结果表明加载应变率以及钢纤维含量对混凝土动态性能都具有一定的影响,并提出了一种计及纤维含量和应变率硬化的损伤软化模型,同时对其增强细观机理进行了分析。 弹体对材料的侵彻过程同时也是材料损伤与能量耗散的过程,因而,靶体材料韧性对弹性侵彻深度有重要影响。但是,现有经验公式均不能更映钢纤维混凝土材料韧性的影响。针对此不足,引入钢纤维混凝土材料韧度η,用量纲分析法建立了反映了材料的韧度的侵彻深度公式。该公式适用于弹体侵彻钢纤维混凝土深度的计算,对于相关工程实践与科研有一定的参考作用。 最后以杆弹斜侵彻钢纤维混凝土靶的数值模拟为目标,将HJC模型嵌入了开发的动态有限元HVP3D程序中。提出了考虑拉伸破坏、应变率、压力和剪力联合影响的修正的Mohr-Coulomb破坏准则,模拟靶板的可能破坏情况,并和最大拉应力累积破坏准则的结果进行了比较。同时将修正的Mohr-Coulomb破坏准则应用到带攻角的斜侵彻数值模拟中其结果与实验结果基本一致。
其他文献
随着社会和科学的不断发展,人们对汽车的要求越来越高。在道路不断改善、车速不断提高的情况下,汽车的行驶平顺性和操纵稳定性之间的矛盾便成了突出的问题。在车辆工程中,车辆行
夹芯板结构是由强度比较高的上、下蒙皮和强度较低的夹芯组成,上、下蒙皮和夹芯之间用胶层连接。在实际应用中,夹芯板经常会带有面/芯脱层,这可能是制造过程中产生的缺陷,也有可能是在使用中由于硬物冲击等环境外力引入的。面/芯脱层的出现对于面内受压的夹芯板结构来说是很严重的缺陷,它极大减少了结构的承载能力和使用寿命,还有可能造成重大事故。如果受压夹芯板中存在足够大的脱层区,那么很可能在使用过程中造成蒙皮局部
飞行器设计的一个重要目标,就是要优化流场分布,减少阻力,增加升力,提高飞行器的升阻比。飞行器在高、亚音速巡航时,摩擦阻力超过了总阻力的一半。1%阻力的降低,将大约提高10%的有效
本文运用动态嵌套网格技术、中心有限体积法、双时间推进算法,对多段翼型非定常粘性绕流问题进行了数值研究,主要工作体现在以下四个方面: (1)由于多段翼型的襟翼及其网格是
正交异性钢桥面板是由纵肋、横梁、桥面板及铺装层组成的新型桥梁结构,目前正逐步取代传统钢筋混凝土桥面广泛应用于国内外的大、中跨桥梁和可开启桥梁。然而,作为正交异性钢桥
旋转机械是工业生产中不可缺少的设备,在它逐步向精密化和高速化方向发展的过程中,遇到的最大的问题就是机械的振动问题。转子不平衡是旋转机械产生振动的主要振源。随着计算机及传感技术的发展,我国动平衡测试技术和设备的研究开发技术,也达到了较高的水平,自主研发了各种通用和专用的平衡检测校正仪器,如各种通用、专用动平衡机。根据市场需求,本课题旨在开发出一套能运行于PC机上的动平衡机测控软件。该软件可以在各种电
针对传统声发射源定位精度易受传感器通道门槛设置值、传感器灵敏度差异、静态缺陷等因素影响的问题,通过研究声发射的传播特性提出了新的定位方法来解决这类问题。 通过
面对传统能源日渐紧张、环境污染严重,节能和环保已成为各国政府和民众普遍关注的话题。LED作为一种兼具节能和环保的绿色光源,已经应用到了我们生活的各个领域,据统计全球照明能耗已经达到总能耗的19%,LED取代传统照明是大势所趋。LED本质上是发光二极管,由于其特殊的伏安特性,使得其对电流的变化较为敏感,而且容易受到温度等环境因素的影响,因此研发出高效稳定的LED驱动电源具有重要的意义。针对LED驱动
FACTS作为电网控制的一种有效的元器件,得到广泛的研究与应用。统一潮流控制器(UPFC)在FACTS家族中作为一种具有串、并联混合补偿能力的组合型元器件,其优点可以满足人们对控制
EFP在未敏弹、二级串联弹、工程破障和武器销毁等方面具有很好的应用前景,是武器设计和爆炸力学研究的热点问题之一。  本文针对远距离工程破障和打击坚固目标的需要,以研