【摘要】：為研究混凝土細(xì)觀因素對(duì)剛性彈正侵徹彈道偏轉(zhuǎn)的影響,基于骨料隨機(jī)投放的思路建立混凝土三維細(xì)觀幾何模型,分析剛性彈正侵徹過程中發(fā)生彈道偏轉(zhuǎn)的原因及可能影響因素,定量討論混凝土細(xì)觀因素對(duì)彈道偏轉(zhuǎn)的影響。結(jié)果表明:混凝土細(xì)觀數(shù)值模型可以較好地反映彈體正侵徹過程中彈道偏轉(zhuǎn)等典型物理現(xiàn)象,且細(xì)觀參數(shù)對(duì)于彈體彈道偏轉(zhuǎn)有顯著影響。剛性彈正侵徹細(xì)觀混凝土?xí)r,存在一個(gè)彈體直徑/骨料最大粒徑比的特征比值。
【圖文】：

狀。此處的隨機(jī)凸多面體以八面體骨料基為基礎(chǔ)生長而成，并結(jié)合文獻(xiàn)［１３］，采用空間體積為標(biāo)度對(duì)新生成頂點(diǎn)的位置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)骨料形狀為凸型骨料。１．４骨料投放算法三維隨機(jī)骨料在投放過程中為保證投放域內(nèi)的骨料不會(huì)發(fā)生相互侵入的現(xiàn)象，采用點(diǎn)侵入凸多面體空間的判斷、凸多面體空間侵入的特殊情況［１３］對(duì)生成的多面體進(jìn)行判斷。根據(jù)上述隨機(jī)多面體骨料的生成及投放算法，利用ＶＣ＋＋６．０軟件編制了三維隨機(jī)凸面體骨料模型的程序３Ｄ－ＲＡＭ。利用該程序生成的全集配混凝土骨料含量如圖２所示。圖２骨料投放示意圖Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｇｇｒｅｇａｔｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ３７８爆炸與沖擊第３７卷

、砂漿及界面進(jìn)行投影，圖３（ａ）中網(wǎng)格分為骨料、砂漿、界面共３類。考慮骨料、砂漿及界面三相材料，，如果某個(gè)單元的８個(gè)節(jié)點(diǎn)均落入骨料的投影范圍內(nèi)，則該單元類型為骨料單元。若單元的８個(gè)節(jié)點(diǎn)均落入砂漿區(qū)域內(nèi)，則該單元的類型為砂漿單元。若單元的８個(gè)節(jié)點(diǎn)既有落入骨料范圍又有落入砂漿范圍的，則該單元為界面單元。三者之間采用共節(jié)點(diǎn)方式處理，此時(shí)界面單元的厚度為１個(gè)單元厚度（本文中單元最小尺寸為２ｍｍ）。最終得到混凝土細(xì)觀模型各組成部分如圖３（ｂ）～（ｄ）所示。圖３細(xì)觀模型各組成部分有限元剖分Ｆｉｇ．３Ｅａｃｈｃｏｍｐｏｎｅｎｔ’ｓＦＥＭｏｆｍｅｓｏ－ｓｃｏｐｉｃｍｏｄｅｌ２數(shù)值模型有效性驗(yàn)證通過彈／靶侵徹實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬的對(duì)比，對(duì)以上建立的混凝土細(xì)觀數(shù)值模型用于分析沖擊問題的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)算通過ＬＳ－ＤＹＮＡ有限元軟件實(shí)現(xiàn)。２．１混凝土靶侵徹實(shí)驗(yàn)?zāi)M選�。樱剩龋幔睿悖瑁幔氲龋郏保担莸膶�(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證分析對(duì)象，計(jì)算中彈體形狀及靶板尺寸與文獻(xiàn)中保持一致，實(shí)驗(yàn)中彈體未直接作用在鋼筋上，因此數(shù)值模型中不考慮鋼筋的作用�；炷羻屋S抗壓強(qiáng)度為４８ＭＰａ，采用細(xì)觀模型，最大骨料粒徑為９．５ｍｍ。對(duì)彈體采用ＭＡＴ＿ＲＩＧＩＤ模型；對(duì)骨料、砂漿及界面均采用Ｋ＆Ｃ模型。計(jì)算中采用侵蝕判斷準(zhǔn)則作為單元的失效準(zhǔn)則。相表２彈體及混凝土材料參數(shù)Ｔａｂｌｅ２Ｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅ材料類型ρ／（ｋｇ·ｍ－３）Ｅ／ＧＰａμｃσｔ／ＭＰａσｃ／ＭＰａＡｇｇｒｅｇａｔｅ２６６００．１６１

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