混凝土沖擊力學(xué)性能測試及數(shù)值仿真.pdf

1、隨著混凝土材料工程應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，人們對機(jī)場跑道、高速公路等承受高速撞擊，重要建筑物遭遇爆炸、地震、海嘯等動態(tài)載荷時安全問題的關(guān)切日益增加，混凝土材料沖擊力學(xué)性能的研究引起了人們的高度重視，動態(tài)試驗(yàn)測試技術(shù)也引起了業(yè)界的關(guān)注；隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高效、直觀的數(shù)值仿真技術(shù)引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本文通過試驗(yàn)研究與數(shù)值仿真相結(jié)合的方法探究大尺寸砂漿混凝土試樣的沖擊力學(xué)性能，主要工作如下：
　　開展了試驗(yàn)研究。制備了尺寸為150mm×

2、150mm×100mm的砂漿混凝土試樣，并利用微機(jī)控制液壓萬能試驗(yàn)機(jī)、臥式分離式霍普金森壓縮束桿（SHPB束桿）試驗(yàn)裝置分別對試樣進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)壓縮試驗(yàn)。試驗(yàn)獲得了砂漿混凝土試樣的彈性模量、準(zhǔn)靜態(tài)單軸抗壓強(qiáng)度和動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變曲線，試驗(yàn)表明隨著SHPB束桿沖擊試驗(yàn)中打擊氣壓的增大，應(yīng)變率隨之增大，試樣的動態(tài)抗壓強(qiáng)度也增大，表明砂漿混凝土是應(yīng)變率正相關(guān)材料。
　　進(jìn)行了數(shù)值仿真研究，利用Ansys/Ls-dyna軟件模擬了砂漿混凝土

3、試樣的SHPB束桿沖擊試驗(yàn)過程，數(shù)值仿真結(jié)果與實(shí)際沖擊試驗(yàn)結(jié)果的對比分析表明，仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果具有良好的吻合性；沖擊試驗(yàn)中試樣各部分的表面應(yīng)力不完全均勻；隨沖擊試驗(yàn)中打擊氣壓的增大試樣動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變曲線的應(yīng)力峰值增大，并獲得了打擊氣壓與應(yīng)力峰值關(guān)系的擬合經(jīng)驗(yàn)公式；打擊氣壓的增大加速了試樣的損傷破壞，但不同打擊氣壓下的試樣破壞趨勢一致，并給出了試樣破壞現(xiàn)象的規(guī)律。本文還對由25對細(xì)桿構(gòu)成的臥式 SHPB束桿裝置和Φ74單桿裝置的沖擊試驗(yàn)過