混凝土沖擊力學性能測試及數(shù)值仿真.pdf

1、隨著混凝土材料工程應用領域的拓寬，人們對機場跑道、高速公路等承受高速撞擊，重要建筑物遭遇爆炸、地震、海嘯等動態(tài)載荷時安全問題的關切日益增加，混凝土材料沖擊力學性能的研究引起了人們的高度重視，動態(tài)試驗測試技術(shù)也引起了業(yè)界的關注；隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，高效、直觀的數(shù)值仿真技術(shù)引起了學者們的廣泛關注。本文通過試驗研究與數(shù)值仿真相結(jié)合的方法探究大尺寸砂漿混凝土試樣的沖擊力學性能，主要工作如下：
　　開展了試驗研究。制備了尺寸為150mm×

2、150mm×100mm的砂漿混凝土試樣，并利用微機控制液壓萬能試驗機、臥式分離式霍普金森壓縮束桿（SHPB束桿）試驗裝置分別對試樣進行了準靜態(tài)和動態(tài)壓縮試驗。試驗獲得了砂漿混凝土試樣的彈性模量、準靜態(tài)單軸抗壓強度和動態(tài)應力應變曲線，試驗表明隨著SHPB束桿沖擊試驗中打擊氣壓的增大，應變率隨之增大，試樣的動態(tài)抗壓強度也增大，表明砂漿混凝土是應變率正相關材料。
　　進行了數(shù)值仿真研究，利用Ansys/Ls-dyna軟件模擬了砂漿混凝土

3、試樣的SHPB束桿沖擊試驗過程，數(shù)值仿真結(jié)果與實際沖擊試驗結(jié)果的對比分析表明，仿真結(jié)果與試驗結(jié)果具有良好的吻合性；沖擊試驗中試樣各部分的表面應力不完全均勻；隨沖擊試驗中打擊氣壓的增大試樣動態(tài)應力應變曲線的應力峰值增大，并獲得了打擊氣壓與應力峰值關系的擬合經(jīng)驗公式；打擊氣壓的增大加速了試樣的損傷破壞，但不同打擊氣壓下的試樣破壞趨勢一致，并給出了試樣破壞現(xiàn)象的規(guī)律。本文還對由25對細桿構(gòu)成的臥式 SHPB束桿裝置和Φ74單桿裝置的沖擊試驗過