界面對(duì)混凝土靶板侵徹影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、以往對(duì)混凝土材料侵徹響應(yīng)的研究多偏重于從宏觀角度進(jìn)行研究，將其視為連續(xù)均勻的介質(zhì)進(jìn)行研究，忽略了混凝土材料內(nèi)部復(fù)雜的細(xì)觀結(jié)構(gòu)，難以揭示材料變形和破壞的物理機(jī)制。混凝土在澆鑄和成型過程中，由于骨料表面的邊界效應(yīng)，水泥顆粒在骨料表面附近形成一層特殊的界面結(jié)構(gòu)，被稱為界面過渡區(qū)(Interfacetransitionzone，ITZ)。界面過渡區(qū)是混凝土的薄弱環(huán)節(jié)，也是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素。界面過渡區(qū)一般認(rèn)為是包裹在骨料周圍10～40μm

2、的層狀結(jié)構(gòu)，雖然尺寸小，但由于與砂漿相比，具有低強(qiáng)度、低彈性模量、高孔隙率等特點(diǎn)，對(duì)混凝土的強(qiáng)度、彈模和耐久性等方面的影響不容忽視。
　　彈體侵徹混凝土過程中，由于骨料與砂漿的強(qiáng)度不相等，產(chǎn)生很大的非均勻應(yīng)力場(chǎng)，骨料被彈體擊碎時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部應(yīng)力場(chǎng)，使彈體破碎或偏轉(zhuǎn)，從而大大降低彈體的侵徹深度。
　　本文的工作就是在參閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用比較成熟的有限元軟件ANSYS/LS-DYNA程序，圍繞界面對(duì)混凝土靶板侵徹的影響問

3、題展開數(shù)值模擬。具體工作如下:
　　(1)對(duì)混凝土界面過渡區(qū)問題進(jìn)行了綜述，分析討論了混凝土侵徹問題的研究現(xiàn)狀，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。
　　(2)采用蒙特卡羅方法，產(chǎn)生骨料顆粒在試件中的隨機(jī)位置，建立了兩種混凝土細(xì)觀數(shù)值模型:三維隨機(jī)界面模型(M-ITZ)和三維隨機(jī)接觸模型(M-CON)。對(duì)混凝土細(xì)觀數(shù)值模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格自動(dòng)剖分，并實(shí)現(xiàn)各種單元材料參數(shù)的自動(dòng)識(shí)別與賦值，
　　(3)通過與Hanchak侵徹試驗(yàn)的對(duì)比，對(duì)