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无机化工
混凝土高压状态方程实验与数值模拟研究
为研究高压下混凝土冲击压缩特性以及确定HJC本构模型状态方程参数,采用?58 mm火炮加载技术和多普勒探针系统(Doppler probe system,DPS)测速技术,对抗压强度为26.5 MPa(C25)和42.1 MPa(C40)的混凝土进行反向平板撞击实验研究与数值模拟。DPS探针记录TU1无氧铜靶自由面粒子速度历史,根据一维应变弹塑性波理论,计算撞击压力,拟合得到2~11 GPa高压条件下混凝土波速与粒子速度(u_s-u_p)、压力与体积应变(p-μ)关系。实验结果表明:高压条件下,混凝土波速-粒子速度呈线性关系;两种初始密度、孔隙率相近,强度不同的混凝土波速-粒子速度、压力-体积应变关系存在明显差异,相同压力下,混凝土试件强度越高,体积应变越小。基于实验结果,确定了两种强度混凝土HJC本构模型状态方程参数,利用LS-DYNA动力有限元分析软件对平板撞击实验进行了数值模拟,靶板自由面粒子速度历史与实验曲线吻合较好,仿真结果表明混凝土中冲击波的追赶卸载现象仅存在于低速撞击条件下。
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爆炸与冲击
2020年12期
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