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爆炸冲击波作用下假人头部加速度响应测试与损伤分析
被引量:
1
1
作者
罗棕木
李克
+3 位作者
陈浩
张玉武
梁民族
林玉亮
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期147-158,共12页
为了研究爆炸冲击波作用下人体头部的加速度响应、建立加速度与爆炸冲击波超压的内在联系、评价基于加速度参数的头部损伤评估指标,利用标准人体参数的假人模型开展了多种TNT当量的空中静爆试验,获得了不同比例距离下模型头部的加速度...
为了研究爆炸冲击波作用下人体头部的加速度响应、建立加速度与爆炸冲击波超压的内在联系、评价基于加速度参数的头部损伤评估指标,利用标准人体参数的假人模型开展了多种TNT当量的空中静爆试验,获得了不同比例距离下模型头部的加速度时程曲线以及同距离处的自由场超压曲线。基于峰值线性加速度、头部损伤标准(head injury criterion,HIC)和头部撞击功率(head impact power,HIP)定量分析了头部损伤的风险等级,评价3种损伤评估指标在爆炸场景下的适用性和有效性。结果显示,距爆心4.2 m处的假人头部加速度随TNT当量的增加而迅速增大,TNT质量在1~4 kg范围内,正对爆心方向峰值加速度由16.29g增大至70.11g;在本次试验工况下,3种评估指标预测轻度脑损伤(mild traumatic brain injury,mTBI)风险最大依次为25%、10%和5%,其中HIP指标评估的头部轻度损伤风险偏低;当3种评估指标达到头部严重损伤阈值时,对应的峰值超压依次为0.322、0.300和0.332 MPa,其中HIC指标对应的峰值超压最低,表明其预测头部严重损伤的敏感性最强。
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关键词
爆炸冲击波
加速度响应
头部损伤标准
损伤评估
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职称材料
珊瑚颗粒力学特性应变率效应试验研究
被引量:
7
2
作者
马林建
李增
+2 位作者
罗棕木
魏厚振
段力群
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期4637-4643,共7页
珊瑚单颗粒破碎特性与珊瑚砂高压缩性、剪缩性及良好蠕变性等宏观力学行为密切相关。珊瑚颗粒的应变率效应对于不同形式荷载作用下珊瑚砂强度与变形特性研究具有重要意义。对约300颗珊瑚颗粒进行0.1~50mm/min位移速率下的单颗粒破碎试验...
珊瑚单颗粒破碎特性与珊瑚砂高压缩性、剪缩性及良好蠕变性等宏观力学行为密切相关。珊瑚颗粒的应变率效应对于不同形式荷载作用下珊瑚砂强度与变形特性研究具有重要意义。对约300颗珊瑚颗粒进行0.1~50mm/min位移速率下的单颗粒破碎试验,探讨加载应变速率对颗粒破碎强度、破碎模式、破碎能量及破碎分形的影响。结果表明,珊瑚颗粒破碎强度服从Weibull分布规律,且特征破碎强度随应变率的提高非线性增大;随着加载速率的增大,颗粒主劈裂破坏往往先于棱角的局部碎裂和表面研磨,相应的荷载-位移曲线呈现出由峰前"多峰"向峰后"多峰"现象转变;珊瑚颗粒破碎能量密度和破碎分形维数同样具有明显的应变率效应,且均与对数应变率呈线性正相关关系,表征能量耗散和破碎程度均随加载应变率的增大而增大。
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关键词
珊瑚颗粒
应变率效应
破碎强度
破碎模式
破碎能量
破碎分形
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职称材料
冲击荷载下全珊瑚混凝土动力特性
被引量:
19
3
作者
吴家文
马林建
+2 位作者
孔新立
罗棕木
段力群
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期581-588,共8页
以珊瑚砾石、珊瑚砂为粗、细骨料,并拌和海水、水泥制备全珊瑚混凝土.利用分离式霍普金森杆(SHPB)系统进行应变率为30.12~143.32s-1的冲击加载试验,获得全珊瑚混凝土试件的动态单轴压缩应力-应变曲线,并研究了其动态强度增长、能量耗散...
以珊瑚砾石、珊瑚砂为粗、细骨料,并拌和海水、水泥制备全珊瑚混凝土.利用分离式霍普金森杆(SHPB)系统进行应变率为30.12~143.32s-1的冲击加载试验,获得全珊瑚混凝土试件的动态单轴压缩应力-应变曲线,并研究了其动态强度增长、能量耗散、破坏模式及破碎分形的应变率效应.结果表明:全珊瑚混凝土试件动态强度增长因子(DIF)与应变率的0.5次方呈线性正相关,且高于同等级普通硅酸盐混凝土;全珊瑚混凝土试件总应变能、弹性能和耗散能均与应变率呈线性正相关,耗散能比率随总应变能增加而增大;不同于普通混凝土胶结面的破坏形态,全珊瑚混凝土试件的破裂面往往贯穿于珊瑚骨料;全珊瑚混凝土试件破碎分形维数与其对数应变率呈线性正相关,利用分形维数可定量表征全珊瑚混凝土的破碎程度.
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关键词
全珊瑚混凝土
应变率
动态强度增长因子
能量机制
破碎分形
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职称材料
中低应变率下砂岩动力特性试验研究
被引量:
5
4
作者
李增
马林建
+2 位作者
吴家文
罗棕木
王波
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期120-127,共8页
为研究岩石在中低速冲击下的动力特性,利用MTS和落锤冲击试验系统进行了红砂岩准静态和动态单轴压缩试验,获得了10-2-101.7 s-1应变率范围砂岩全应力-应变曲线。结果表明,中低应变率加载条件下,砂岩经历典型压密、弹性变形、非稳定裂纹...
为研究岩石在中低速冲击下的动力特性,利用MTS和落锤冲击试验系统进行了红砂岩准静态和动态单轴压缩试验,获得了10-2-101.7 s-1应变率范围砂岩全应力-应变曲线。结果表明,中低应变率加载条件下,砂岩经历典型压密、弹性变形、非稳定裂纹发展至脆性破裂后阶段。随着加载应变率的提高,砂岩峰值应力及其对应应变、残余应变均逐步增加,破坏模式则由X状共轭剪切破坏转变为劈裂破坏;动态强度增长遵循热活化和宏观黏性机制联合作用规律;中低应变率下岩石的吸收总能量和弹性应变能随变形演化规律基本一致,且弹性应变能和较耗散应变能的应变率效应更为显著。
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关键词
砂岩
中低应变率
全应力-应变曲线
破坏模式
率效应
能量演化
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职称材料
题名
爆炸冲击波作用下假人头部加速度响应测试与损伤分析
被引量:
1
1
作者
罗棕木
李克
陈浩
张玉武
梁民族
林玉亮
机构
国防科技大学理学院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期147-158,共12页
基金
国家自然科学基金(12072368)。
文摘
为了研究爆炸冲击波作用下人体头部的加速度响应、建立加速度与爆炸冲击波超压的内在联系、评价基于加速度参数的头部损伤评估指标,利用标准人体参数的假人模型开展了多种TNT当量的空中静爆试验,获得了不同比例距离下模型头部的加速度时程曲线以及同距离处的自由场超压曲线。基于峰值线性加速度、头部损伤标准(head injury criterion,HIC)和头部撞击功率(head impact power,HIP)定量分析了头部损伤的风险等级,评价3种损伤评估指标在爆炸场景下的适用性和有效性。结果显示,距爆心4.2 m处的假人头部加速度随TNT当量的增加而迅速增大,TNT质量在1~4 kg范围内,正对爆心方向峰值加速度由16.29g增大至70.11g;在本次试验工况下,3种评估指标预测轻度脑损伤(mild traumatic brain injury,mTBI)风险最大依次为25%、10%和5%,其中HIP指标评估的头部轻度损伤风险偏低;当3种评估指标达到头部严重损伤阈值时,对应的峰值超压依次为0.322、0.300和0.332 MPa,其中HIC指标对应的峰值超压最低,表明其预测头部严重损伤的敏感性最强。
关键词
爆炸冲击波
加速度响应
头部损伤标准
损伤评估
Keywords
explosion shock wave
acceleration response
head injury criterion
injury assessment
分类号
O383 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
珊瑚颗粒力学特性应变率效应试验研究
被引量:
7
2
作者
马林建
李增
罗棕木
魏厚振
段力群
机构
陆军工程大学国防工程学院爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期4637-4643,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(No.41877260,No.51808551)~~
文摘
珊瑚单颗粒破碎特性与珊瑚砂高压缩性、剪缩性及良好蠕变性等宏观力学行为密切相关。珊瑚颗粒的应变率效应对于不同形式荷载作用下珊瑚砂强度与变形特性研究具有重要意义。对约300颗珊瑚颗粒进行0.1~50mm/min位移速率下的单颗粒破碎试验,探讨加载应变速率对颗粒破碎强度、破碎模式、破碎能量及破碎分形的影响。结果表明,珊瑚颗粒破碎强度服从Weibull分布规律,且特征破碎强度随应变率的提高非线性增大;随着加载速率的增大,颗粒主劈裂破坏往往先于棱角的局部碎裂和表面研磨,相应的荷载-位移曲线呈现出由峰前"多峰"向峰后"多峰"现象转变;珊瑚颗粒破碎能量密度和破碎分形维数同样具有明显的应变率效应,且均与对数应变率呈线性正相关关系,表征能量耗散和破碎程度均随加载应变率的增大而增大。
关键词
珊瑚颗粒
应变率效应
破碎强度
破碎模式
破碎能量
破碎分形
Keywords
coral particle
strain rate effect
crushing strength
crushing mode
fracture energy
fractal crushing dimension
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
在线阅读
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职称材料
题名
冲击荷载下全珊瑚混凝土动力特性
被引量:
19
3
作者
吴家文
马林建
孔新立
罗棕木
段力群
机构
陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室
陆军工程大学国防工程学院
出处
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期581-588,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51774295,51808551)。
文摘
以珊瑚砾石、珊瑚砂为粗、细骨料,并拌和海水、水泥制备全珊瑚混凝土.利用分离式霍普金森杆(SHPB)系统进行应变率为30.12~143.32s-1的冲击加载试验,获得全珊瑚混凝土试件的动态单轴压缩应力-应变曲线,并研究了其动态强度增长、能量耗散、破坏模式及破碎分形的应变率效应.结果表明:全珊瑚混凝土试件动态强度增长因子(DIF)与应变率的0.5次方呈线性正相关,且高于同等级普通硅酸盐混凝土;全珊瑚混凝土试件总应变能、弹性能和耗散能均与应变率呈线性正相关,耗散能比率随总应变能增加而增大;不同于普通混凝土胶结面的破坏形态,全珊瑚混凝土试件的破裂面往往贯穿于珊瑚骨料;全珊瑚混凝土试件破碎分形维数与其对数应变率呈线性正相关,利用分形维数可定量表征全珊瑚混凝土的破碎程度.
关键词
全珊瑚混凝土
应变率
动态强度增长因子
能量机制
破碎分形
Keywords
coral concrete
strain rate
dynamic increase factor(DIF)
energy mechanism
fractured fractal
分类号
TU528.2 [建筑科学—建筑技术科学]
在线阅读
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职称材料
题名
中低应变率下砂岩动力特性试验研究
被引量:
5
4
作者
李增
马林建
吴家文
罗棕木
王波
机构
陆军工程大学国防工程学院爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期120-127,共8页
基金
国家自然科学面上基金资助项目(51774295,51679249)
文摘
为研究岩石在中低速冲击下的动力特性,利用MTS和落锤冲击试验系统进行了红砂岩准静态和动态单轴压缩试验,获得了10-2-101.7 s-1应变率范围砂岩全应力-应变曲线。结果表明,中低应变率加载条件下,砂岩经历典型压密、弹性变形、非稳定裂纹发展至脆性破裂后阶段。随着加载应变率的提高,砂岩峰值应力及其对应应变、残余应变均逐步增加,破坏模式则由X状共轭剪切破坏转变为劈裂破坏;动态强度增长遵循热活化和宏观黏性机制联合作用规律;中低应变率下岩石的吸收总能量和弹性应变能随变形演化规律基本一致,且弹性应变能和较耗散应变能的应变率效应更为显著。
关键词
砂岩
中低应变率
全应力-应变曲线
破坏模式
率效应
能量演化
Keywords
sandstone
medium and low strain rates
stress-strain curve
failure mode
rate effect
strain energy evolution
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
爆炸冲击波作用下假人头部加速度响应测试与损伤分析
罗棕木
李克
陈浩
张玉武
梁民族
林玉亮
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
珊瑚颗粒力学特性应变率效应试验研究
马林建
李增
罗棕木
魏厚振
段力群
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
冲击荷载下全珊瑚混凝土动力特性
吴家文
马林建
孔新立
罗棕木
段力群
《建筑材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
19
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
中低应变率下砂岩动力特性试验研究
李增
马林建
吴家文
罗棕木
王波
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
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