臺風(fēng)致飛射物對退火平板玻璃的沖擊破壞及防護(hù)研究
發(fā)布時間:2023-03-15 16:34
我國作為世界上臺風(fēng)受災(zāi)最為嚴(yán)重的國家之一,遭受的損失十分巨大。臺風(fēng)作用下建筑玻璃的破壞尤為嚴(yán)重,其中大量使用的主要由浮法制退火玻璃板組成的普通民用玻璃窗在臺風(fēng)致飛射物的沖擊下極易破壞,威脅建筑內(nèi)部人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。同時會產(chǎn)生大塊尖銳的玻璃碎片,造成大量損失的同時也可能對附近人員造成二次傷害,遺留隱患,因此有必要對其沖擊破壞及防護(hù)方法進(jìn)行研究。本文以此為背景,通過數(shù)值模擬與沖擊試驗(yàn)相結(jié)合的方法對普通民用玻璃窗中使用的退火玻璃板的沖擊響應(yīng)、破壞模式及機(jī)理進(jìn)行研究,驗(yàn)證了貼膠防護(hù)方法的有效性,分析了優(yōu)化的貼膠防護(hù)方式,用以指導(dǎo)簡易的自主防護(hù)。具體研究內(nèi)容包括:1.建立沖擊作用下退火玻璃板的數(shù)值仿真方法。采用ABAQUS軟件作為分析平臺,確定了有限元模型,選取不同的用于描述玻璃等脆性材料的本構(gòu)關(guān)系模型進(jìn)行對比,并分析裂紋模態(tài)對網(wǎng)格類型的敏感性。設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置并進(jìn)行退火玻璃板的沖擊試驗(yàn),將沖擊試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比,確定可用于描述退火玻璃板沖擊作用下的本構(gòu)模型及網(wǎng)格類型。2.對退火玻璃板在沖擊作用下的破壞模式及機(jī)理進(jìn)行了研究。采用數(shù)值仿真的方法分析了裂紋的模態(tài)及成因,并根據(jù)玻璃板破壞狀態(tài)...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 臺風(fēng)作用概述
1.1.2 建筑玻璃使用現(xiàn)狀
1.1.3 風(fēng)致破壞作用
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 玻璃的本構(gòu)模型及破壞理論
1.2.2 臺風(fēng)致飛射物
1.2.3 玻璃抗沖擊性能研究
1.2.4 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 退火玻璃抗沖擊數(shù)值仿真方法及試驗(yàn)驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 驗(yàn)證性沖擊試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)?zāi)康募皡?shù)
2.2.2 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
2.2.3 沖擊試驗(yàn)結(jié)果
2.3 有限元模型的建立
2.3.1 ABAQUS簡介
2.3.2 幾何模型
2.3.3 材料模型及參數(shù)
2.3.4 單元選擇及網(wǎng)格劃分
2.3.5 邊界條件及荷載施加
2.4 數(shù)值模擬結(jié)果
2.4.1 分析參數(shù)
2.4.2 裂紋模態(tài)
2.4.3 退火玻璃本構(gòu)模型及網(wǎng)格類型的確定
2.5 本章小結(jié)
第3章 退火玻璃沖擊荷載下破壞機(jī)理分析
3.1 引言
3.2 沖擊破壞機(jī)理分析
3.2.1 破壞模式
3.2.2 裂紋模態(tài)及破壞機(jī)理
3.3 退火玻璃板沖擊破壞影響參數(shù)分析
3.3.1 板件參數(shù)變化
3.3.2 沖擊荷載參數(shù)變化
3.4 最不利沖擊角度研究
3.4.1 球狀飛射物
3.4.2 棒狀飛射物
3.4.3 片狀飛射物
3.5 飛射物姿態(tài)影響研究
3.5.1 棒狀飛射物斜向沖擊
3.5.2 棒狀飛射物正向沖擊
3.5.3 片狀飛射物斜向沖擊
3.5.4 片狀飛射物正向沖擊
3.6 本章小結(jié)
第4章 玻璃窗抗臺風(fēng)致飛射物沖擊簡易防護(hù)方法研究
4.1 引言
4.2 風(fēng)致飛射物的形成及沖擊作用等效
4.2.1 風(fēng)致飛射物的分類
4.2.2 臺風(fēng)作用下風(fēng)致飛射物的沖擊作用等效
4.3 BOPP壓敏膠粘帶本構(gòu)模型驗(yàn)證
4.3.1 BOPP壓敏膠粘帶本構(gòu)模型參數(shù)
4.3.2 拉伸試驗(yàn)有限元模型的建立
4.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果
4.4 貼膠防護(hù)效果仿真
4.4.1 貼膠防護(hù)方法及參數(shù)
4.4.2 防護(hù)效果評價參數(shù)
4.4.3 仿真結(jié)果對比分析
4.4.4 防護(hù)效果小結(jié)
4.5 玻璃窗自主貼膠防護(hù)原則
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3762880
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 臺風(fēng)作用概述
1.1.2 建筑玻璃使用現(xiàn)狀
1.1.3 風(fēng)致破壞作用
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 玻璃的本構(gòu)模型及破壞理論
1.2.2 臺風(fēng)致飛射物
1.2.3 玻璃抗沖擊性能研究
1.2.4 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 退火玻璃抗沖擊數(shù)值仿真方法及試驗(yàn)驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 驗(yàn)證性沖擊試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)?zāi)康募皡?shù)
2.2.2 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
2.2.3 沖擊試驗(yàn)結(jié)果
2.3 有限元模型的建立
2.3.1 ABAQUS簡介
2.3.2 幾何模型
2.3.3 材料模型及參數(shù)
2.3.4 單元選擇及網(wǎng)格劃分
2.3.5 邊界條件及荷載施加
2.4 數(shù)值模擬結(jié)果
2.4.1 分析參數(shù)
2.4.2 裂紋模態(tài)
2.4.3 退火玻璃本構(gòu)模型及網(wǎng)格類型的確定
2.5 本章小結(jié)
第3章 退火玻璃沖擊荷載下破壞機(jī)理分析
3.1 引言
3.2 沖擊破壞機(jī)理分析
3.2.1 破壞模式
3.2.2 裂紋模態(tài)及破壞機(jī)理
3.3 退火玻璃板沖擊破壞影響參數(shù)分析
3.3.1 板件參數(shù)變化
3.3.2 沖擊荷載參數(shù)變化
3.4 最不利沖擊角度研究
3.4.1 球狀飛射物
3.4.2 棒狀飛射物
3.4.3 片狀飛射物
3.5 飛射物姿態(tài)影響研究
3.5.1 棒狀飛射物斜向沖擊
3.5.2 棒狀飛射物正向沖擊
3.5.3 片狀飛射物斜向沖擊
3.5.4 片狀飛射物正向沖擊
3.6 本章小結(jié)
第4章 玻璃窗抗臺風(fēng)致飛射物沖擊簡易防護(hù)方法研究
4.1 引言
4.2 風(fēng)致飛射物的形成及沖擊作用等效
4.2.1 風(fēng)致飛射物的分類
4.2.2 臺風(fēng)作用下風(fēng)致飛射物的沖擊作用等效
4.3 BOPP壓敏膠粘帶本構(gòu)模型驗(yàn)證
4.3.1 BOPP壓敏膠粘帶本構(gòu)模型參數(shù)
4.3.2 拉伸試驗(yàn)有限元模型的建立
4.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果
4.4 貼膠防護(hù)效果仿真
4.4.1 貼膠防護(hù)方法及參數(shù)
4.4.2 防護(hù)效果評價參數(shù)
4.4.3 仿真結(jié)果對比分析
4.4.4 防護(hù)效果小結(jié)
4.5 玻璃窗自主貼膠防護(hù)原則
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3762880
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