發(fā)布時間：2020-12-31 21:40

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于民用及國防領(lǐng)域,如房屋建筑、水利大壩、防護(hù)工事、飛機(jī)及武器存放庫等,是主要的抗沖擊防護(hù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)這些高價值的構(gòu)筑物作為攻擊對象時,如何高效的打擊目標(biāo)和有效發(fā)揮其防護(hù)功能成為首要關(guān)注問題。與素混凝土不同的是,侵徹鋼筋混凝土靶過程中,彈體阻力除了受混凝土強(qiáng)度影響外,還與鋼筋配比密切相關(guān),且鋼筋網(wǎng)眼間距和力學(xué)性能等因素對彈體侵徹結(jié)果也有顯著的影響。目前的研究均將鋼筋混凝土進(jìn)行等效增強(qiáng)處理,即使部分學(xué)者考慮了鋼筋配筋率及直接撞擊鋼筋作用的影響,但由于模型局限性,仍然尚未提出令人信服的、可靠的理論研究方法。論文基于球型動態(tài)空腔膨脹理論,針對彈體侵徹鋼筋混凝土靶問題,從理論分析、數(shù)值模擬及侵徹試驗(yàn)三方面開展了以下工作:首先以Forrestal and Tzou提出的素混凝土彈性-粉碎區(qū)動態(tài)空腔膨脹理論模型為基礎(chǔ),在粉碎區(qū)內(nèi)引入體積配筋率,建立了考慮鋼筋環(huán)向約束效應(yīng)的鋼筋混凝土動態(tài)空腔膨脹理論模型。通過與Forrestal and Tzou素混凝土模型對比分析,證明了本文理論模型對Forrestal and Tzou素混凝土模型的包容性;繼而分析了不可壓縮及可壓縮條件下體積配筋... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１鋼筋混凝土應(yīng)用背景??

球型動態(tài)空腔膨脹理論基本描述如下：在無限大介質(zhì)材料中，初始半徑為零的空腔??以速度Ｆ向外膨脹，其周圍的介質(zhì)逐漸被擠密、壓實(shí)，同時形成不同的響應(yīng)區(qū)域。低速??侵徹條件下，混凝土介質(zhì)受空腔膨脹作用通常由五個響應(yīng)區(qū)組成（圖１．２）：??空腔區(qū)（ＣａｖｉｔｙＲｅｇｉｏｎ）：大小一般為彈體直徑。??粉碎區(qū)（ＣｒｕｓｈｅｄＲｅｇｉｏｎ）：混凝土各個方向（徑向、環(huán)向）均發(fā)生破壞。環(huán)向拉伸??斷裂，徑向壓潰，形成完全破壞。??破裂區(qū)（ＣｒａｃｋｅｄＲｅｇｉｏｎ）：在環(huán)向上，混凝土受拉應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度值，發(fā)生環(huán)??向拉伸斷裂破壞；而徑向一般未達(dá)到使混凝土發(fā)生破壞的應(yīng)力值，不形成徑向壓潰。最??終僅表現(xiàn)為環(huán)向單向拉伸裂紋。??彈性區(qū)（Ｅｌａｓｔｉｃ?Ｒｅｇｉｏｎ）：混凝土處于彈性階段。??未擾動區(qū)（Ｕｎｄｉｓｔｕｒｂｅｄ?Ｒｅｇｉｏｎ）：彈性波未傳播到的區(qū)域，即不受力區(qū)域。??不同分區(qū)的邊界由界面?zhèn)鞑ニ俣人_定。粉碎區(qū)邊界由／＊?＝?及ｒ?＝?確定，破裂區(qū)??邊界由ｒ?＝?ｄ及ｒ?＝?ｙ確定，彈性區(qū)邊界由ｒ?＝?與ｒ?＝?確定。其中，ｒ?yàn)閺较驓W拉坐??標(biāo)，ｆ為時間，Ｆ為空腔膨脹速度，ｃ和ｑ分別為粉碎－破裂區(qū)，破裂－彈性區(qū)的界面速度，??為彈性波擴(kuò)展速度。當(dāng)空腔膨脹速度較大時

悅界丨?山）位ｆｉ２?㈦位Ｓ３??（ａ）?ＩＶ．ｓｉｔｉ？ｎ?Ｉ?（ｈ）?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?２?（ｃ）?Ｐｏｓｉｉｉｏｎ?３??圖１．３彈體直接撞擊鋼筋的三種典型情況［４６］??進(jìn)一步的，部分學(xué)者從彈體與鋼筋的接觸關(guān)系出發(fā)，詳細(xì)分析了彈體直接撞擊鋼筋??的過程及受力情況，結(jié)合理論計算了不同情況下彈體的侵徹阻力。歐陽春等［４３］針對彈體??從鋼筋網(wǎng)眼中心穿過的特殊情況，假設(shè)彈體與周邊鋼筋點(diǎn)接觸，鋼筋簡化為在阻尼介質(zhì)??中受集中沖擊力的簡支小梁，如圖１．４所示，并結(jié)合了彈體與鋼筋的相互運(yùn)動關(guān)系（圖??１．５）建立了彈體直接撞擊鋼筋的阻力計算模型。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]混凝土靶侵徹過程中空腔膨脹響應(yīng)分區(qū)[J]. 牛振坤,陳小偉,鄧勇軍,姚勇.  爆炸與沖擊. 2019(02)
[2]鋼筋混凝土靶侵徹的可壓縮彈-塑性動態(tài)空腔膨脹阻力模型[J]. 鄧勇軍,宋文杰,陳小偉,姚勇.  爆炸與沖擊. 2018(05)
[3]混凝土骨料對高速侵徹彈體質(zhì)量侵蝕的影響分析[J]. 歐陽昊,陳小偉.  爆炸與沖擊. 2019(07)
[4]鋼筋混凝土靶的侵徹與貫穿研究進(jìn)展[J]. 武海軍,張爽,黃風(fēng)雷.  兵工學(xué)報. 2018(01)
[5]剛性彈正侵徹鋼筋混凝土靶阻力模型[J]. 張爽,武海軍,黃風(fēng)雷.  兵工學(xué)報. 2017(11)
[6]基于細(xì)觀混凝土模型的剛性彈體正侵徹彈道偏轉(zhuǎn)分析[J]. 鄧勇軍,陳小偉,姚勇,楊濤.  爆炸與沖擊. 2017(03)
[7]剛性彈正侵徹隨機(jī)骨料混凝土靶的彈道偏轉(zhuǎn)規(guī)律分析[J]. 楊濤,陳小偉,鄧勇軍,姚勇.  兵工自動化. 2016(06)
[8]素混凝土與鋼筋混凝土的抗侵徹行為及等效關(guān)系[J]. 薛建鋒,沈培輝,王曉鳴.  建筑材料學(xué)報. 2017(02)
[9]鋼筋混凝土靶體侵徹破壞響應(yīng)及其原位測試技術(shù)研究[J]. 徐偉芳,陳小偉,張榮,何麗靈,李會敏,黃海瑩.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(04)
[10]強(qiáng)沖擊載荷下鋼筋混凝土的本構(gòu)關(guān)系、破壞機(jī)理與數(shù)值方法[J]. 寧建國,周風(fēng)華,王志華,馬天寶.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(04)

博士論文
[1]尖卵形長桿彈侵徹半無限混凝土靶的動力學(xué)行為研究[D]. 楊華偉.太原理工大學(xué) 2018
[2]基于SHPB的混凝土及鋼筋混凝土沖擊壓縮力學(xué)行為研究[D]. 呂太洪.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[3]高速侵徹混凝土彈體的動力學(xué)行為研究[D]. 何麗靈.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[4]剛性彈體對混凝土靶的侵徹與貫穿機(jī)理研究[D]. 黃民榮.南京理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于細(xì)觀模型剛性彈正侵徹混凝土彈道偏轉(zhuǎn)規(guī)律研究[D]. 楊濤.西南科技大學(xué) 2016
[2]骨料對彈塑性彈斜侵徹素混凝土靶影響的數(shù)值模擬研究[D]. 何玉陽.西南科技大學(xué) 2016
[3]成型裝藥侵徹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)初步研究[D]. 李引良.南京理工大學(xué) 2004



本文編號：2950360