基于SHPB的UHPC冲击试验径向惯性效应分析

作     者：任亮 何瑜 王凯 李周 贾永峰 REN Liang;HE Yu;WANG Kai;LI Zhou;JIA Yongfeng

作者机构：华东交通大学土建学院江西南昌330013 中建钢构有限公司广东深圳518000 江西省萍乡市公路管理局江西萍乡337000 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2019年第39卷第10期

页      面：130-142页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51478183) 江西省科技支撑计划重点项目(2009JX00852) 

主　　题：超高性能混凝土 分离式霍普金森压杆 应力平衡 惯性效应 

摘      要：为探讨UHPC试件惯性效应对SHPB加载过程的影响,采用大型有限元分析软件LS-DYNA从试件直径、长径比以及恒应变率加载等角度出发,开展了相应的数值模拟与分析。通过对软件中Karagozian-Case-Concrete(KCC)损伤模型参数取值进行优化,建立了基于SHPB技术的UHPC材料冲击压缩数值模型并与试验验证。在此基础上,开展不同UHPC试件直径、长径比以及有无整形器下的参数分析,探讨其对SHPB试验中径向惯性效应的影响。结果表明:(1)为实现加载过程中一维应力传播和UHPC试件应力平衡,试件直径建议按0.90~0.95倍杆件直径取值;(2)UHPC试件长径比对试件加载过程中的应力平衡影响较小,但综合试件中钢纤维分布均匀性以及破坏前一维应力传播,建议按0.35~0.45取值;(3)实现恒应变率加载是UHPC材料在SHPB冲击试验中消除径向惯性效应的重要前提。