爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金(KFJJ03-5)
- 作品数：9 被引量：85H指数：6
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- 基于FEM-SPH耦合法的弹丸侵彻钢纤维混凝土数值模拟被引量：18
- 2010年
- 针对有限元法(FEM)处理超大变形问题时所存在的困难,基于有限元与光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics:SPH)的耦合方法模拟了弹丸对钢纤维混凝土的侵彻破坏过程。其中弹丸作为刚体处理并划分成Lagrange标准有限元网格,而靶体中心部分划分成光滑粒子并经历大应变、高应变率和高压作用。为了描述钢纤维混凝土的非线性变形及断裂特性,在计算中引入了Holmquist-Johnson-Cook累积损伤材料模型。数值模拟结果形象再现了弹丸冲击作用下靶体材料破碎、飞溅成坑的物理过程,尤其靶表面碎片飞散的模拟情况与高速摄影照片符合较好,并且侵彻深度计算结果与实验数据具有较好的一致性,FEM-SPH耦合方法显示出了模拟侵彻问题的有效性。研究表明钢纤维能明显增强混凝土基体的抗侵彻性能,且随纤维含量的提高增强效果更佳。
- 纪冲龙源方向
- 关键词：钢纤维混凝土侵彻光滑粒子流体动力学数值模拟
- 两种混凝土抗常规弹丸侵彻特性分析被引量：2
- 2006年
- 为研究钢纤维混凝土与普通混凝土抗弹丸侵彻性能的异同之处,利用别列赞公式对Φ37mm弹丸侵彻两种混凝土靶弹道试验数据进行了拟合、分析。并基于LS-DYNA3D有限元程序,引人Holmquist-Johnson-Cook累积损伤材料模型以描述混凝土材料的非线性变形及断裂特性,对弹丸侵彻两种混凝土靶进行了三维数值模拟计算,得到了侵彻过程中的主要物理图像和数据,进而对计算结果进行了分析讨论。研究表明,与混凝土相比,钢纤维混凝土抗侵彻能力的提高是由材料抗压强度及抗冲击韧性提高共同作用的结果。
- 纪冲龙源万文乾
- 关键词：钢纤维混凝土抗侵彻性能韧性
- 弹丸侵彻钢纤维混凝土数值模拟被引量：28
- 2005年
- 为了对弹丸侵彻钢纤维混凝土问题进行数值模拟研究,在有限元计算中引入了Ho lm qu ist-Johnson-Cook累积损伤材料模型以描述钢纤维混凝土的非线性变形及断裂特性,弹丸作为刚体处理。侵彻深度计算结果与在14.5 mm弹道炮上所获得的试验结果相吻合,并很好地模拟了在侵彻过程中钢纤维混凝土靶的成坑、层裂现象。在此基础上分析了钢纤维混凝土这种新型复合材料抗侵彻性能的影响因素。计算结果表明,H JC本构模型用来描述钢纤维混凝土的侵彻问题是可行和有效的。
- 纪冲龙源万文乾
- 关键词：钢纤维混凝土侵彻数值模拟侵彻深度韧度
- SFRC及混凝土遮弹板抗接触爆炸性能的数值分析被引量：15
- 2006年
- 为了对混凝土及钢纤维混凝土材料的抗爆炸性能进行对比研究,利用LS-DYNA3D动力有限元程序采用Lagrangian-Eulerian耦合方法,对接触爆炸作用下混凝土及钢纤维混凝土遮弹板的迎爆坑形成过程进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好.确定了2种材料爆炸压缩破坏系数Ka值,并给出了遮弹板底部砂土介质中压力的分布情况.研究表明,混凝土中加入钢纤维提高了材料的抗压强度及断裂韧度,使钢纤维混凝土抗爆能力优于基体标号相同的普通混凝土.
- 龙源纪冲万文乾邵鲁中
- 关键词：钢纤维混凝土数值模拟
- 弹丸冲击贯穿有限厚混凝土材料靶板的背面成坑效应被引量：6
- 2013年
- 弹丸冲击贯穿有限厚混凝土靶板后,靶板背面有大块的混凝土剥落,形成近似的锥形坑。为了研究背面弹坑半锥角θ这一作为混凝土靶板贯穿后破坏范围问题研究中的重要参量,将贯穿问题等效为轴对称条件下的冲切破坏问题。采用双剪应力三参数强度准则及刚塑性模型,得到了极限应力圆的包络线方程,给出了轴对称破坏机构,进而求得θ值的表达式。理论计算结果与数值模拟结果、实验数据三者之间吻合度较好。研究表明,θ值由混凝土材料抗压强度与抗拉强度比值决定。基于上述研究,提出在混凝土中掺加钢纤维以提高有限厚靶板抗贯穿能力的实际方法,并进行了弹道实验。实验结果表明,贯穿破坏后靶板碎片的数量及θ大幅降低,显示了高含量异型钢纤维混凝土在抗贯穿方面的适用性。
- 纪冲龙源高振儒周望远
- 关键词：混凝土板
- 钢纤维混凝土遮弹层抗弹丸侵彻效应试验研究与分析被引量：7
- 2009年
- 钢纤维混凝土遮弹层抗常规武器侵彻效应问题,是防护工程界亟待解决的一个崭新课题。为研究这种新型防护材料的抗侵彻性能,利用Φ12.7 mm弹道炮-测速靶系统对混凝土及钢纤维混凝土进行了弹道冲击对比试验,获得了弹丸着靶速度及对应的最大侵彻深度、弹坑直径、靶体破坏形态等试验参数,并利用高速摄影系统记录了靶体的动态破坏过程。针对现有经验公式均不能反映钢纤维混凝土材料高韧性影响的不足,引入钢纤维混凝土材料韧度R,对试验数据进行了回归分析,导出了侵彻深度工程计算公式。计算结果与试验数据对比表明,预估公式计算精度较高,公式中相关参数简单易于确定,且能反映钢纤维混凝土的高强高韧性特点,在实际工程应用中具有重要的参考价值。
- 纪冲龙源邵鲁中
- 关键词：钢纤维混凝土侵彻弹道试验韧度
- 钢纤维混凝土抗侵彻与贯穿特性的实验研究被引量：14
- 2008年
- 为考察素混凝土及钢纤维混凝土(钢纤维为平直型与端钩型,体积分数0.01～0.05)抗侵彻贯穿特性,采用12.7mm弹道炮-测速靶系统开展了初速297～848m/s的弹道冲击实验,获得了弹丸着靶速度及对应的最大侵彻深度、弹坑直径、靶体(板)破坏形态等实验参数,并利用高速摄影系统记录了靶体(板)的动态破坏过程。实验结果的对比表明,靶板的抗侵彻贯穿性能和破坏模式与钢纤维类型及含量密切相关。当钢纤维体积分数为0.05时,端钩型钢纤维混凝土的侵彻深度与相同强度等级素混凝土相比降低约52%,且贯穿破坏后靶板碎片的数量及飞散角度大幅降低,显示了高含量异型钢纤维混凝土在抗侵彻贯穿方面的适用性。
- 纪冲龙源万文乾邵鲁中
- 关键词：抗侵彻钢纤维混凝土
- 弹丸对钢筋混凝土及SFRC靶侵彻特性研究被引量：1
- 2008年
- 利用弹道靶系统,对钢筋混凝土与钢纤维混凝土(2%钢纤维含量)进行了垂直侵彻模型试验研究,得到了弹丸初速、弹坑直径、最大侵彻深度等试验参数。结合试验数据,分析了不同弹丸速度下两种靶体的开坑特性。引入了钢纤维混凝土材料韧度R,利用能反映材料韧度作用的修正ACE公式对侵彻深度进行了计算,计算结果与试验数据相吻合。并通过数值计算方法对侵彻过程中弹丸减速度时程曲线进行了分析。研究表明,钢纤维混凝土与相同基体钢筋混凝土相比具有良好的抗侵彻性能,且随弹丸速度提高作用愈显著。
- 李睿纪冲万文乾
- 关键词：钢纤维混凝土侵彻韧度模型试验
- 刚性弹丸斜撞击下混凝土板侵彻极限深度计算方法的对比验算被引量：1
- 2009年
- 弹丸斜侵彻钢筋混凝土的研究具有重要意义。为了分析典型的计算公式对于钢筋混凝土斜侵彻问题的适用性,对3个斜侵彻深度计算公式的构成形式、主要特点以及计算实例结果与试验数据的比较情况进行了讨论,明确了各计算公式的计算误差及适用范围。其中文献[3]公式预测值与试验数据吻合得最好。文中研究表明,由于初始倾斜角β的存在,使有效侵彻深度显著减小,且斜侵彻时侵深与正侵彻时侵深之间非简单余弦变化关系。
- 邵鲁中龙源纪冲唐德高万文乾
- 关键词：斜侵彻倾斜角侵彻深度
