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水泥稳定碎石的动态本构模型及其在侵爆数值模拟中的运用

辛健

  机场跑道多层结构在承受动能弹侵彻爆炸加载条件下的动态响应过程研究具有重要的战略意义。水泥稳定碎石作为构建机场跑道多层结构的一种基层材料,其动态本构关系是研究弹体侵彻和爆炸加载下跑道整体破坏效果的重要基础内容之一。本文针对多层结构侵爆毁伤效应数值模拟需求对水泥稳定碎石材料动态本构关系进行了一些探索研究工作。主要内容包括: 通过对水泥稳定碎石材料构成成分分析,发现其与水泥混凝土成分之间具有相似性,从而提出水泥稳定碎石可采用水泥混凝土的本构模型进行描述,两者的性能差异可以用单轴抗压强度这一指标来表征。确定了将单轴抗压强度归一化的RHT模型。通过对RHT模型进行详细分析,将众多参数分为三类,得出一套方法确定水泥稳定碎石模型各个参数的取值。为了进行参数敏感性分析,利用AUTODYN软件建立介质内部装药爆炸的计算模型,通过与实验数据对比验证了模型合理性。模拟了碎石在爆炸加载情况下破坏过程。选取损伤面积作为破坏程度的量化指标,利用图像处理软件得到损伤面积,通过改变单一参数的办法,得到了爆炸过程中各个参数的敏感性表。最后建立了侵爆全过程的计算模型,并将得到的水泥稳定碎石RHT模型运用于侵爆弹作用下多层介质毁伤效应的数值模拟。……   
[关键词]:水泥稳定碎石;本构模型参数;侵爆数值模拟;参数敏感性分析
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:国防科学技术大学2010年