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题名钢化玻璃的动态力学性能及抗爆性能研究
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作者
刘浩
贾彬
孔德锋
张磊
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机构
目标易损性评估全国重点实验室
军事科学院国防工程研究院工程防护研究所
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
西南科技大学土木工程与建筑学院
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出处
《应用数学和力学》
北大核心
2025年第5期600-610,共11页
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基金
国家自然科学基金(12172381)
中原领军人才项目(234200510016)。
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文摘
钢化玻璃作为一种重要的建筑材料,对其在意外爆炸、地震、碰撞和台风等偶发强动载作用下的破坏规律及防护性能研究具有重要的学术价值和工程应用背景.利用材料试验机(MTS)和分离式Hopkinson压杆(SHPB)开展了钢化玻璃准静态和高应变率力学性能试验,标定了其JH-2本构模型参数并验证了模型的准确性.利用LS-DYNA软件完成了不同超压峰值、不同冲量空气冲击波对板状钢化玻璃破坏过程的仿真研究,研究表明,该钢化玻璃板件破坏比例距离大约为Z=4 m·kg~(-1/3),在保持比例距离不变时,爆心距减小板件偏于安全,随着爆心距增大破坏程度有明显增加,表明钢化玻璃板件破坏不仅受超压峰值影响,同时也受冲量影响.
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关键词
钢化玻璃
抗爆性能
JH-2本构模型
数值模拟
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Keywords
tempered glass
anti-explosion performance
JH-2 constitutive model
numerical simulation
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分类号
O347.3
[理学—固体力学]
TB302.3
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名钢纤维混凝土冲击破坏特性GDEM软件模拟
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作者
张金
戚志刚
张磊
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机构
目标易损性评估全国重点实验室
军事科学院国防工程研究院
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
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出处
《应用数学和力学》
北大核心
2025年第5期621-632,共12页
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基金
国家自然科学基金(12172381)
中原领军人才项目(234200510016)。
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文摘
钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete, SFRC)是防护工程中最常用的结构材料,在爆炸、侵彻等强动载作用下,其往往处于高应变率的复杂应力状态.目前,关于SFRC的动态力学性能的研究大多局限于一维应力和一维应变加载条件下,而关于三向应力状态下的冲击压缩特性研究较少.该文采用基于连续-非连续介质力学的数值仿真软件GDEM-BlockDyna,模拟了围压对SFRC动态力学性能和破坏模式的影响.结果表明:围压下SFRC的峰值应力和峰值应变均随着应变率的提高有不同程度的增大,但围压会抑制SFRC冲击压缩强度的率效应.GDEM能较逼真地模拟应变率和围压对材料动态力学的影响,与有限元方法相比,GDEM能够更好地模拟SFRC从完整到破坏的过程及特征,且对SFRC峰值应力后的破坏阶段的描述模拟更加准确.
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关键词
钢纤维混凝土
主动围压
GDEM
有限元方法
HJC模型
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Keywords
steel fiber reinforced concrete
active confining pressure
GDEM
finite-element method
HJC model
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分类号
O331
[理学—一般力学与力学基础]
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题名高强钢-钢筋混凝土复合防护结构厚度极限计算方法
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作者
朱擎
李述涛
陈叶青
马上
魏万里
张生
陈嘉琳
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机构
军事科学院国防工程研究院目标易损性评估全国重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2077-2090,共14页
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基金
某国防重点专项资助项目。
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文摘
为探究弹体高速冲击下,高强钢-钢筋混凝土复合防护结构的穿甲侵彻机理和厚度极限计算方法,为此类复合防护结构设计提供依据和参考,文章通过弹体侵彻复合靶模型试验确定了高强钢-钢筋混凝土复合结构的穿甲模式,对前覆高强钢板与钢筋混凝土背板的受力情况进行解耦分析,建立了高强钢-钢筋混凝土复合防护结构临界穿甲理论模型;基于冲击动力学理论,建立了无背板支撑下高强钢、无限厚背板支撑下高强钢与钢筋混凝土背板共3类厚度极限控制方程,提出该类复合防护结构整体厚度极限计算方法;设计开展了弹体侵彻高强钢-C40钢筋混凝土复合靶验证性试验,试验结果证明了计算方法的可靠性,揭示了复合防护结构抗侵彻机理;根据理论模型的假设,最后对计算方法的适用性和误差进行了讨论.研究结果表明:理论计算结果总体与试验验证的结果相吻合,由于不考虑弹体质量损失与材料动态应变率效应等因素,理论计算的厚度极限结果较试验验证数据偏高,对于工程防护设计而言偏向安全.
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关键词
侵彻
高强钢
钢筋混凝土
厚度极限
计算方法
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Keywords
penetration
high strength steel
reinforced concrete
thickness limit
calculation method
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分类号
O385
[理学—流体力学]
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题名UHPC动/静态累积损伤对比试验研究
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作者
邵溪晗
黄成龙
李述涛
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机构
军事科学院国防工程研究院
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出处
《兵器装备工程学报》
2025年第6期181-190,217,共11页
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文摘
针对UHPC动/静态加载后材料损伤的差异,提出了一种等应变控制的对比加载试验设计方案。试验使用应变片控制,通过试件破坏形态、波速衰减和剩余力学性能来对比分析UHPC材料性能,并进行数字图像相关技术(DIC)验证。DIC观测下的应变数据计算结果与应变片测试结果的误差分别为5.32%和16.41%,误差在合理范围内且大小关系一致。结果表明:①等应变条件下,动应变损伤试件破坏程度、波速衰减和力学性能下降均比静应变损伤试件显著;②高应变或高应变率情况下,动/静态等应变下UHPC材料单次累积损伤差异高于低应变,现有混凝土本构模型的损伤参数尚未对其合理考虑。以上结果初步揭示了静/动加载模式对材料损伤的差异,为在本构模型损伤项中科学考虑应变率效应影响奠定了一定基础。
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关键词
UHPC
动/静态累积损伤
试验设计
霍普金森杆
等应变
DIC
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Keywords
UHPC
dynamic/static cumulative damage
experimental design
Hopkinson bar
equal strain
DIC
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分类号
TG1
[金属学及工艺]
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