本文關(guān)鍵詞：高速侵徹混凝土的局部響應(yīng)行為研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：混凝土是一種用途廣泛的工程材料,它是一種成分十分復(fù)雜的復(fù)合材料,其組成成分包括骨料(碎石)、水泥、沙子和水,同時(shí)材料結(jié)構(gòu)的均勻性不好,并且任何這些組份的變化都會(huì)引起其力學(xué)性能的不同。盡管混凝土的高壓縮強(qiáng)度可以與某些金屬媲美,但是其低拉伸強(qiáng)度是一大缺陷。因此,在研究混凝土的高速侵徹時(shí),必須考慮其在抗侵徹方面的力學(xué)性能及動(dòng)態(tài)損傷本構(gòu)關(guān)系。在高速侵徹過(guò)程中,彈體會(huì)發(fā)生彈性變形、塑性變形、磨蝕失穩(wěn)以及彎折破壞等;而混凝土靶體會(huì)伴隨出現(xiàn)侵徹、沖塞剪切、層裂剝落、徑向斷裂以及貫穿等局部結(jié)構(gòu)響應(yīng)。這些物理過(guò)程和現(xiàn)象通過(guò)現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)還很難準(zhǔn)確地進(jìn)行捕獲觀察,但是通過(guò)數(shù)值模擬可以方便地建立混凝土高速侵徹模型,并能獲取侵徹過(guò)程中各物理量的時(shí)程曲線(xiàn)和計(jì)算云圖,大大地彌補(bǔ)了試驗(yàn)測(cè)量和理論分析的不足。對(duì)于混凝土靶板的局部撞擊響應(yīng)研究,已經(jīng)提出的經(jīng)驗(yàn)公式是基于較低速度的撞擊試驗(yàn)擬合分析得到的;而對(duì)于高速侵徹,由于實(shí)驗(yàn)條件等因素的限制,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)缺乏、數(shù)據(jù)單薄,不能很好地反映混凝土高速侵徹的結(jié)構(gòu)響應(yīng)特征。而在數(shù)值模擬中,本構(gòu)模型的合理性與輸入?yún)?shù)的準(zhǔn)確性是真實(shí)再現(xiàn)材料動(dòng)態(tài)破壞行為以及獲得正確計(jì)算結(jié)果的基本要求。因此,本文采用LS-DYNA研究了不同的本構(gòu)模型、侵徹速度及彈靶厚徑比對(duì)混凝土局部響應(yīng)行為的影響,主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:1.CSCM(The Continuous Surface Cap Model)本構(gòu)模型的驗(yàn)證。綜合文獻(xiàn)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到模型輸入?yún)?shù),確定各個(gè)參數(shù)及各物理量間的關(guān)系。通過(guò)與Hanchak等的試驗(yàn)對(duì)比,驗(yàn)證了CSCM模型輸入?yún)?shù)的準(zhǔn)確性與合理性,表明CSCM模型在彈體侵徹混凝土局部響應(yīng)模擬中的有效性和可行性。并基于該本構(gòu)模型,給出了30MPa素混凝土侵徹過(guò)程的數(shù)字化可視圖。該圖能夠更加直觀形象地反映混凝土在高速侵徹過(guò)程中各階段的破壞形態(tài)。2.CSCM與HJC模型的侵徹模式對(duì)比。主要從混凝土的前靶面沖塞剪切、后靶面疥斑、靶體貫穿等局部結(jié)構(gòu)響應(yīng),對(duì)比研究了CSCM模型與HJC模型對(duì)混凝土侵徹的靶體破壞模式的影響。結(jié)果表明CSCM模型能夠更為準(zhǔn)確地模擬混凝土侵徹的局部響應(yīng)。3.影響混凝土侵徹的因素�；贑SCM模型開(kāi)展了30MPa素混凝土正侵徹?cái)?shù)值模擬,定性地分析了侵徹速度、靶板厚度對(duì)高速侵徹混凝土的貫穿局部響應(yīng)的影響;定量地分析了侵徹速度、靶板厚度對(duì)開(kāi)坑直徑、前坑深度以及彈體速度、加速度和力-位移曲線(xiàn)的影響。結(jié)果表明:混凝土靶隧道直徑約為彈體直徑的1.0~1.5倍左右;當(dāng)靶板厚度相同時(shí),隨著彈體侵徹速度的減小,混凝土靶的前坑和后坑直徑均減小。而對(duì)于混凝土貫穿響應(yīng)而言,當(dāng)彈體侵徹速度相同時(shí),隨著混凝土靶厚度的增加,其結(jié)構(gòu)響應(yīng)就越明顯,損傷區(qū)域逐漸加大,彈體減加速度波動(dòng)變得明顯。說(shuō)明靶板厚度越大,彈體侵入混凝土就越困難。
【關(guān)鍵詞】：高速侵徹 CSCM本構(gòu)模型 混凝土 局部響應(yīng) LS-DYNA
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TJ410;TU528
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 引言10-12
• 1.2 混凝土侵徹的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 混凝土侵徹的研究方法16-21
• 1.3.1 實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)公式17-18
• 1.3.2 理論分析18-20
• 1.3.3 數(shù)值模擬20-21
• 1.4 本文的主要研究工作21-23
• 第二章 混凝土材料的特性及其在侵徹中的特征分析23-36
• 2.1 混凝土的力學(xué)特性23-28
• 2.1.1 混凝土材料的變形23-25
• 2.1.2 混凝土的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能25-28
• 2.2 混凝土侵徹的假設(shè)28-30
• 2.3 混凝土侵徹的特點(diǎn)30-31
• 2.4 混凝土動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型31-36
• 2.4.1 混凝土動(dòng)態(tài)本構(gòu)簡(jiǎn)述31-32
• 2.4.2 幾種常用的動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型32-36
• 第三章 基于CSCM模型的混凝土靶板侵徹?cái)?shù)值模擬研究36-54
• 3.1 引言36
• 3.2 LS-DYNA在侵徹中的應(yīng)用36-39
• 3.2.1 LS-DYNA簡(jiǎn)介36-37
• 3.2.2 LS-DYNA模擬侵徹問(wèn)題的一般方法37-39
• 3.3 CSCM模型在混凝土侵徹中的應(yīng)用39-41
• 3.4 數(shù)值模型的建立41-44
• 3.4.1 有限元模型41-42
• 3.4.2 材料模型42-44
• 3.5 計(jì)算結(jié)果和討論44-53
• 3.5.1 CSCM模型的有效性和可行性驗(yàn)證45-47
• 3.5.2 尖卵形彈體高速侵徹 30MPa素混凝土47-53
• 3.6 小結(jié)53-54
• 第四章 高速侵徹混凝土靶板的局部響應(yīng)影響因素研究54-71
• 4.1 引言54
• 4.2 HJC模型與CSCM模型的結(jié)構(gòu)響應(yīng)模擬對(duì)比54-60
• 4.3 不同因素對(duì)混凝土局部響應(yīng)的影響60-65
• 4.4 不同因素對(duì)彈體侵徹性能的影響65-70
• 4.5 小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)和展望71-73
• 5.1 全文總結(jié)71
• 5.2 工作展望71-73
• 附錄73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 致謝81-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)位論文82

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 易;澳大利亞開(kāi)展裝甲侵徹研究[J];兵器材料與力學(xué);1984年06期

2 張瑞萍 ,周長(zhǎng)省;彈箭侵徹器侵徹彈道的理論研究和分析計(jì)算[J];兵工學(xué)報(bào);1990年03期

3 沈培輝,王曉鳴,趙國(guó)志;分段桿侵徹增量分析[J];彈道學(xué)報(bào);1999年04期

4 康敬欣 ,李科杰 ,宋萍 ,黃祖光;小波包在硬目標(biāo)侵徹仿真結(jié)果分析中的應(yīng)用[J];探測(cè)與控制學(xué)報(bào);2002年04期

5 歐陽(yáng)春,趙國(guó)志,杜中華,李文彬;彈丸垂直侵徹鋼筋混凝土介質(zhì)的工程解析模型[J];爆炸與沖擊;2004年03期

6 楊冬梅,王曉鳴;反機(jī)場(chǎng)彈藥斜侵徹多層介質(zhì)靶的三維數(shù)值仿真[J];彈道學(xué)報(bào);2004年03期

7 張德志,張向榮,林俊德,唐潤(rùn)棣;高強(qiáng)鋼彈對(duì)花崗巖正侵徹的實(shí)驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年09期

8 任波,王乘;并行沖擊/侵徹有限元數(shù)值模擬技術(shù)[J];爆炸與沖擊;2005年03期

9 王峰,王肖鈞,胡秀章,劉文韜;卵形桿彈對(duì)鋁靶的斜侵徹[J];爆炸與沖擊;2005年03期

10 王金峰;關(guān)于侵徹問(wèn)題研究現(xiàn)狀的綜述[J];中國(guó)科技信息;2005年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫桂娟;張慶明;王幸;劉瑞朝;黃家蓉;何翔;;高g值侵徹過(guò)載測(cè)試相關(guān)技術(shù)研究[A];第一屆全國(guó)工程安全與防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

2 劉海鵬;高世橋;梁新建;;一種基于空穴膨脹理論的侵徹混凝土修正模型[A];第九屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2009年

3 樓建鋒;;鎢合金桿侵徹半無(wú)限厚鋁合金靶的數(shù)值研究[A];第八屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)會(huì)議論文集[C];2007年

4 武海軍;黃風(fēng)雷;王一楠;;高速?gòu)楏w非正侵徹混凝土試驗(yàn)研究[A];第八屆全國(guó)爆炸力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

5 蔣建偉;門(mén)建兵;王樹(shù)有;;混凝土侵徹?cái)?shù)值計(jì)算方法的對(duì)比分析[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

6 陳小偉;李小笠;陳裕澤;武海軍;黃風(fēng)雷;;剛性彈侵徹動(dòng)力學(xué)中的第三無(wú)量綱數(shù)[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

7 高進(jìn)忠;舒鵬;;動(dòng)能侵徹硬回收測(cè)量技術(shù)研究[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

8 楊大峰;劉國(guó)權(quán);;陶瓷纖維復(fù)合材料抗彈侵徹計(jì)算模型研究[A];第九屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

9 呂中杰;;彈體斜侵徹混凝土過(guò)程中的方向偏轉(zhuǎn)[A];第九屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

10 楊大峰;劉國(guó)權(quán);;陶瓷纖維復(fù)合材料抗彈侵徹計(jì)算模型研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉麗;彈道明膠的沖擊與侵徹動(dòng)力學(xué)研究[D];浙江大學(xué);2014年

2 李艷;侵爆荷載作用下半無(wú)限巖土介質(zhì)的力學(xué)性能及邊坡穩(wěn)定性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

3 王娟;長(zhǎng)桿彈侵徹有限直徑金屬厚靶的理論與數(shù)值分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

4 錢(qián)飛;高速侵徹混凝土彈體的質(zhì)量侵蝕機(jī)理研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 劉宗寶;基于彈引系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的侵徹起爆控制技術(shù)[D];北京理工大學(xué);2016年

6 徐建波;長(zhǎng)桿射彈對(duì)混凝土的侵徹特性研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2001年

7 樓建鋒;侵徹半無(wú)限厚靶的理論模型與數(shù)值模擬研究[D];中國(guó)工程物理研究院;2012年

8 閃雨;彈體非正侵徹混凝土質(zhì)量侵蝕與運(yùn)動(dòng)軌跡研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 董玉財(cái);管—桿伸出式侵徹體侵徹機(jī)理及相關(guān)問(wèn)題研究[D];南京理工大學(xué);2014年

10 趙曉寧;高速?gòu)楏w對(duì)混凝土侵徹效應(yīng)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李浩凱;基于有限元方法的鋼板—混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)抗侵徹力學(xué)性能研究[D];南京理工大學(xué);2015年

2 毛磊;軟介質(zhì)回收裝置的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 劉荔斌;坦克炮子母彈及其時(shí)間引信相關(guān)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

4 劉先應(yīng);高速侵徹混凝土的局部響應(yīng)行為研究[D];太原理工大學(xué);2016年

5 劉立軍;多層復(fù)合介質(zhì)侵徹測(cè)試技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2010年

6 蔣榮峰;動(dòng)能侵徹彈侵徹混凝土技術(shù)研究[D];四川大學(xué);2003年

7 王松川;彈體斜侵徹彈道快速預(yù)測(cè)方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 曹雨;穿甲彈在侵徹過(guò)程中的過(guò)載問(wèn)題分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

9 唐曉峰;打擊建筑物的侵徹引信計(jì)層起爆策略[D];西安電子科技大學(xué);2015年

10 鄒磊;陶瓷復(fù)合板抗侵徹和二次碎片高速碰撞研究[D];華中科技大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：高速侵徹混凝土的局部響應(yīng)行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：352922