發(fā)布時(shí)間：2019-07-22 16:26

【摘要】：運(yùn)用LS-DYNA程序?qū)⒈碚麂摻畹牧簡(jiǎn)卧捅碚骰炷恋膶?shí)體單元通過(guò)節(jié)點(diǎn)耦合進(jìn)行鋼筋混凝土分離建模,數(shù)值模擬Hanchak等關(guān)于鋼筋混凝土靶的穿甲實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步修正HJC模型的參數(shù),在討論單元失效刪除準(zhǔn)則的靜水壓和主應(yīng)變2種參數(shù)對(duì)混凝土拉伸破壞影響的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)HJC模型關(guān)鍵字參數(shù)中的失效類型參數(shù)(FS)進(jìn)行分析,并研究其對(duì)混凝土壓實(shí)破壞的影響。通過(guò)改變彈丸侵徹鋼筋混凝土靶時(shí)的著靶位置,加深了對(duì)鋼筋在侵徹過(guò)程中作用的認(rèn)識(shí),同時(shí)驗(yàn)證該數(shù)值模擬方法可行性。所確定的建模方法及參數(shù)進(jìn)一步用于某大質(zhì)量卵形彈侵徹鋼筋混凝土試驗(yàn)的研究工作。
【圖文】：

幾乎沒(méi)有。本文采用LS-DYNA軟件，鋼筋混凝土采用分離式建模[1,12 13]，數(shù)值模擬Hanchak等[14]的鋼筋混凝土的穿甲實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)選取合理的單元尺寸及分布使solid單元與beam單元共節(jié)點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)化模擬鋼筋與混凝土之間的作用[4,12 13]，經(jīng)過(guò)分析添加雙重失效準(zhǔn)則模擬混凝土材料的拉伸破壞，重點(diǎn)研究HJC混凝土材料關(guān)鍵字中[9]失效類型參數(shù)(FS)，并分該參數(shù)值對(duì)混凝土壓實(shí)破壞的影響。1有限元建模1.1模型的基本尺寸與形狀彈靶幾何模型以Hanchak等[14]小直徑動(dòng)能彈貫穿高強(qiáng)度鋼筋混凝土試驗(yàn)為參考，如圖1，鋼筋混凝土靶板尺寸為610mm×610mm×78mm，配有三層正交鋼筋彈靶，混凝土上、下保護(hù)層厚度均為12.7mm，鋼筋層間距為76.2mm，鋼筋直徑為5.69mm。彈體總長(zhǎng)145.7mm，彈體直徑25.4mm，彈頭曲徑比CRH=3。圖1彈丸和靶板結(jié)構(gòu)尺寸Fig.1Geometryofprojectileandreinforcedconcrete1.2有限元模型及材料參數(shù)1.2.1建模彈體、鋼筋、混凝土三部分分開(kāi)建模，見(jiàn)圖2。根據(jù)門建兵等[6]對(duì)網(wǎng)格尺寸對(duì)混凝土的侵徹過(guò)程的影響研究，合理控制彈頭與混凝土彈著點(diǎn)區(qū)的單元尺寸比例及網(wǎng)格變化，并且調(diào)整鋼筋單元尺寸，與混凝土單元尺寸相匹配，進(jìn)行共節(jié)點(diǎn)處理。整體網(wǎng)格數(shù)目為113萬(wàn)。圖2彈丸和靶板有限元模型Fig.2FEMofprojectileandreinforcedconcrete1.2.2材料參數(shù)計(jì)算主要考察混凝土和鋼筋對(duì)彈丸侵徹性能的影響。彈丸材料為高強(qiáng)度鋼，在侵徹過(guò)程中幾乎不存在質(zhì)量侵蝕和變形，，可采用較簡(jiǎn)單的線彈塑性硬化模型，鋼筋則采用理想彈塑性模型[1]。模型詳細(xì)描述見(jiàn)文獻(xiàn)[15]，參數(shù)見(jiàn)表1�；炷敛牧线x用應(yīng)用最為廣泛的HJC模型，該模型的屈服函數(shù)、狀態(tài)方程和損傷定義見(jiàn)文獻(xiàn)[7]，相關(guān)參數(shù)選取方法見(jiàn)文獻(xiàn)[7 9]，具體參數(shù)

幾乎沒(méi)有。本文采用LS-DYNA軟件，鋼筋混凝土采用分離式建模[1,12 13]，數(shù)值模擬Hanchak等[14]的鋼筋混凝土的穿甲實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)選取合理的單元尺寸及分布使solid單元與beam單元共節(jié)點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)化模擬鋼筋與混凝土之間的作用[4,12 13]，經(jīng)過(guò)分析添加雙重失效準(zhǔn)則模擬混凝土材料的拉伸破壞，重點(diǎn)研究HJC混凝土材料關(guān)鍵字中[9]失效類型參數(shù)(FS)，并分該參數(shù)值對(duì)混凝土壓實(shí)破壞的影響。1有限元建模1.1模型的基本尺寸與形狀彈靶幾何模型以Hanchak等[14]小直徑動(dòng)能彈貫穿高強(qiáng)度鋼筋混凝土試驗(yàn)為參考，如圖1，鋼筋混凝土靶板尺寸為610mm×610mm×78mm，配有三層正交鋼筋彈靶，混凝土上、下保護(hù)層厚度均為12.7mm，鋼筋層間距為76.2mm，鋼筋直徑為5.69mm。彈體總長(zhǎng)145.7mm，彈體直徑25.4mm，彈頭曲徑比CRH=3。圖1彈丸和靶板結(jié)構(gòu)尺寸Fig.1Geometryofprojectileandreinforcedconcrete1.2有限元模型及材料參數(shù)1.2.1建模彈體、鋼筋、混凝土三部分分開(kāi)建模，見(jiàn)圖2。根據(jù)門建兵等[6]對(duì)網(wǎng)格尺寸對(duì)混凝土的侵徹過(guò)程的影響研究，合理控制彈頭與混凝土彈著點(diǎn)區(qū)的單元尺寸比例及網(wǎng)格變化，并且調(diào)整鋼筋單元尺寸，與混凝土單元尺寸相匹配，進(jìn)行共節(jié)點(diǎn)處理。整體網(wǎng)格數(shù)目為113萬(wàn)。圖2彈丸和靶板有限元模型Fig.2FEMofprojectileandreinforcedconcrete1.2.2材料參數(shù)計(jì)算主要考察混凝土和鋼筋對(duì)彈丸侵徹性能的影響。彈丸材料為高強(qiáng)度鋼，在侵徹過(guò)程中幾乎不存在質(zhì)量侵蝕和變形，可采用較簡(jiǎn)單的線彈塑性硬化模型，鋼筋則采用理想彈塑性模型[1]。模型詳細(xì)描述見(jiàn)文獻(xiàn)[15]，參數(shù)見(jiàn)表1�；炷敛牧线x用應(yīng)用最為廣泛的HJC模型，該模型的屈服函數(shù)、狀態(tài)方程和損傷定義見(jiàn)文獻(xiàn)[7]，相關(guān)參數(shù)選取方法見(jiàn)文獻(xiàn)[7 9]，具體參數(shù)
【作者單位】： 南京理工大學(xué)瞬態(tài)物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：兵器科學(xué)研究院武器裝備探索預(yù)研基金項(xiàng)目(7131013)
【分類號(hào)】：TJ410;TU375

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本文編號(hào)：2517738