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不同构型吸能元件的轴向抗撞击性能分析

机械设计与制造 2011年第11期 213-215页

作者：张永康张红兵苏州市职业大学机电工程系苏州215104

在传统薄壁方管的基础上,结合结构形态及其功能型要求,给出了多胞元吸能元件构型。利用三维有限元模型对重量相等的不同构型结构进行了碰撞数值分析。考察了结构材料的应变率效应对吸能元件的吸能能力的影响。通过比较撞击过程中吸能元... 详细信息

在传统薄壁方管的基础上,结合结构形态及其功能型要求,给出了多胞元吸能元件构型。利用三维有限元模型对重量相等的不同构型结构进行了碰撞数值分析。考察了结构材料的应变率效应对吸能元件的吸能能力的影响。通过比较撞击过程中吸能元件所吸收的能量、变形模式等发现:多胞元方管表现出良好的抗撞击性能。数值模拟结果为今后抗撞击结构部件的设计和改进提供了参考依据。

关键词：吸能元件应变率多胞元构型抗撞击性能

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钢板混凝土墙抗撞击性能参数敏感性分析

钢板混凝土墙抗撞击性能参数敏感性分析

既有RC防撞墙可持续修复及抗撞击性能研究分析

绿色建筑与钢结构技术论坛暨中国钢结构协会钢结构质量安全检测鉴定专业委员会第五届全国学术研讨会

作者：史晨程蒋迪陈健宋孟燕中国核电工程有限公司

传统的核电厂核岛厂房均为钢筋混凝土结构,在外部飞射物撞击时内侧混凝土保护层会发生迸裂。由于钢板混凝土墙背部钢板能够有效地约束混凝土在撞击方向上的运动以及限制混凝土碎片的飞溅,钢板混凝土墙就成了新建核电厂核岛厂房外墙设计... 详细信息

传统的核电厂核岛厂房均为钢筋混凝土结构,在外部飞射物撞击时内侧混凝土保护层会发生迸裂。由于钢板混凝土墙背部钢板能够有效地约束混凝土在撞击方向上的运动以及限制混凝土碎片的飞溅,钢板混凝土墙就成了新建核电厂核岛厂房外墙设计中一种切实可行的选择。文采用经典动力分析软件ANSYS/LS-DYNA进行了飞射物撞击钢板混凝土墙的响应分析。本文建立了钢板混凝土墙的精细化模型,考虑了材料的非线性、钢板与混凝土的接触和栓钉的连接。通过分析不同速度、质量、直径的飞射物撞击下的侵彻深度的变化,得出侵彻深度随速度、质量、直径变化的曲线。通过分析飞射物对不同钢板厚度的试件侵彻深度的变化,得出了侵彻深度随钢板厚度变化的曲线。

关键词：钢板混凝土墙抗撞击性能参数敏感性数值模拟

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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新疆交通运输科技 2018年第1期 7-9,12页

作者：骆发龙新疆交建市政工程有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

本文通过建立有限元的方法，对修复后的RC防撞墙进行抗撞击性能分析。将实验过程中的影响因素分为两类。内在因素和外在因素。其中内在因素为防撞墙的修复层厚度，外在因素为车辆的碰撞角度。分别分析探讨各种因素影响下修复后的RC防撞... 详细信息

本文通过建立有限元的方法，对修复后的RC防撞墙进行抗撞击性能分析。将实验过程中的影响因素分为两类。内在因素和外在因素。其中内在因素为防撞墙的修复层厚度，外在因素为车辆的碰撞角度。分别分析探讨各种因素影响下修复后的RC防撞墙的抗撞性能。

关键词：防撞墙可持续修复抗撞击性能有限元模型

受火后内配型钢方钢管混凝土构件抗侧向撞击性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 148-159页

作者：纪孙航王文达赵晖王蕊史艳莉兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050 太原理工大学土木工程学院山西太原030024

为了研究火灾后内配型钢钢管混凝土构件的抗侧向撞击性能,进行了9个受火后构件的侧向撞击试验,考察了受火时间、撞击高度、边界条件对构件破坏形态和撞击响应的影响。分析了受火后构件的温度场、撞击过程、破坏形态、撞击力时程、挠度... 详细信息

为了研究火灾后内配型钢钢管混凝土构件的抗侧向撞击性能,进行了9个受火后构件的侧向撞击试验,考察了受火时间、撞击高度、边界条件对构件破坏形态和撞击响应的影响。分析了受火后构件的温度场、撞击过程、破坏形态、撞击力时程、挠度发展和能量吸收,基于等效塑性铰模型给出侧向撞击下构件跨中最大挠度的简化计算方法。试验结果表明:火灾后内配型钢方钢管混凝土构件在侧向撞击下发生整体弯曲破坏,表现出较好的抗撞性能。与未受火内配型钢的构件相比,受火60 min后构件所受撞击力平台值下降23.9%,跨中最大挠度和撞击持续时间分别增大38.2%和41.5%。随着撞击高度从1.0 m增加至2.6 m,受火后构件跨中最大挠度增加114.7%,撞击力平台值提高14.2%。在钢管混凝土中配置型钢可以显著提高构件所受撞击力平台值,减小构件的破坏程度和跨中挠度,内配型钢对受火后构件的抗撞击性能提升更显著。

关键词：内配型钢钢管混凝土火灾后侧向撞击试验破坏形态抗撞击性能

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缆型钢丝圈在半钢轿车子午线轮胎中的应用

轮胎工业 2024年第7期44卷 430-433页

作者：宁研彤陈想冯一佳中策橡胶集团股份有限公司浙江杭州310018

以245/45R18100W轮胎为例,研究缆型钢丝圈替代六角形钢丝圈在半钢轿车子午线轮胎中的应用。结果表明,采用缆型钢丝圈生产工艺性能良好,可有效减小轮胎质量,降低滚动阻力,提高抗撞击性能,显著增强轮胎在使用过程中的抗风险能力。

关键词：缆型钢丝圈六角形钢丝圈半钢轿车子午线轮胎轻量化抗撞击性能

CFRP加固火灾作用后圆钢管混凝土构件的侧向撞击性能研究

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工程力学 2021年第8期38卷 178-191页

作者：纪孙航王文达鲜威兰州理工大学土木工程学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室兰州730050

建立了火灾作用后和碳纤维增强复合材料(CFRP)加固受火后圆钢管混凝土构件的侧向撞击数值模型,通过不同试验分别验证了模型的准确性。分析了加固受火后构件的撞击全过程,对比了构件的撞击力、跨中挠度和截面弯矩。对构件的抗撞击承载力... 详细信息

建立了火灾作用后和碳纤维增强复合材料(CFRP)加固受火后圆钢管混凝土构件的侧向撞击数值模型,通过不同试验分别验证了模型的准确性。分析了加固受火后构件的撞击全过程,对比了构件的撞击力、跨中挠度和截面弯矩。对构件的抗撞击承载力和抗弯承载力,塑性变形和吸能能力,以及内力分布与发展进行了分析,并给出构件在撞击荷载作用下跨中最大挠度简化计算公式,最后讨论了CFRP加固方式对受火后构件撞击性能的影响。结果表明:采用CFRP加固受火后构件的撞击力平台值和平均截面弯矩提高,跨中挠度和撞击持续时间明显减小,CFRP加固对构件的抗撞击性能和抗弯能力提升显著;构件的抗撞击承载力、抗弯承载力和吸能能力随着受火时间的增加逐渐降低;构件在跨中产生不同程度的塑性变形,其主要通过形成塑性铰吸收能量;在峰值阶段构件的弯矩和剪力分布形态与相应静态荷载作用时差异明显,但在平台阶段时其分布形态与静态荷载作用时一致;简化计算公式可以很好地计算构件撞击后的跨中最大挠度,CFRP加固方式对受火后构件的抗撞击性能影响明显。

关键词：圆钢管混凝土火灾作用后数值模拟侧向撞击 CFRP加固抗撞击性能

受火后内配型钢圆钢管混凝土柱侧向撞击荷载作用下受力性能研究

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建筑结构学报 2021年第S2期42卷 314-321页

作者：纪孙航王文达鲜威兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

为研究火灾作用后内配型钢圆钢管混凝土(SRCFST)柱的抗撞击性能,利用有限元软件ABAQUS建立受火后柱的侧向撞击数值模型。在验证模型准确性的基础上,对受火后柱在侧向撞击作用下的受力机理进行分析,包括撞击响应全过程、截面内力发展和... 详细信息

为研究火灾作用后内配型钢圆钢管混凝土(SRCFST)柱的抗撞击性能,利用有限元软件ABAQUS建立受火后柱的侧向撞击数值模型。在验证模型准确性的基础上,对受火后柱在侧向撞击作用下的受力机理进行分析,包括撞击响应全过程、截面内力发展和塑性变形;研究了受火时间、落锤与柱的质量比以及轴压比等关键因素对柱抗撞击性能的影响;并对比了受火后CFST和SRCFST柱的抗撞击能力。结果表明:受火后SRCFST柱表现出良好的抗撞击性能,与未受火时相比,受火1 h后的柱,由于抗弯刚度的损失导致柱跨中最大挠度增加17%,撞击力平台值降低12%;落锤与柱的质量比对撞击力时程曲线的形态影响显著,当质量比减小至3时,曲线的平台阶段逐渐消失;轴压比小于0.3时,轴力的存在会轻微提高撞击力平台值,当轴压比超过0.3时,柱的抗撞击性能明显降低;与受火后CFST柱相比,受火后SRCFST柱表现出更优的抗撞击性能,柱的跨中最大挠度平均可减小15%,撞击力平台值平均可提高22%。

关键词：内配型钢钢管混凝土柱受火后侧向撞击数值模型抗撞击性能

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高温作用下钢管混凝土构件侧向撞击性能

爆炸与冲击 2020年第4期40卷 81-93页

作者：史艳莉纪孙航王文达郑龙兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

通过耦合ABAQUS有限元软件中的隐式静态分析和显示动态分析,提出钢管混凝土构件在火灾与撞击联合作用下的数值计算方法,分别对已有钢管混凝土构件的温度场试验、火灾下轴向撞击试验和常温下侧向撞击试验进行数值模拟,以验证本文方法的... 详细信息

通过耦合ABAQUS有限元软件中的隐式静态分析和显示动态分析,提出钢管混凝土构件在火灾与撞击联合作用下的数值计算方法,分别对已有钢管混凝土构件的温度场试验、火灾下轴向撞击试验和常温下侧向撞击试验进行数值模拟,以验证本文方法的合理性。在此基础上建立了钢管混凝土构件在不同温度下的侧向撞击有限元模型,分别对不同温度下的挠度和撞击力时程曲线进行对比,采用极值后平均撞击力和吸能系数对高温作用下构件的抗侧向撞击性能进行量化分析,并分析了600℃下构件撞击全过程。结果表明:温度对钢管混凝土构件的侧向撞击性能影响明显,随着温度升高,构件跨中挠度大幅增加,撞击时程变长;高温下构件的撞击力时程曲线与常温下差异明显,高温下曲线可分为震荡阶段、下降阶段和卸载阶段;构件主要通过整体弯曲变形吸收落锤的动能,随着温度升高,极值后平均撞击力和吸能系数逐渐降低,表明构件的抗撞击性能逐渐降低,当温度超过400℃后,构件抗撞击性能损失严重。

关键词：钢管混凝土高温侧向撞击抗撞击性能本构关系挠度跨中挠度平均撞击力吸能系数有限元

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火灾作用后钢管混凝土构件侧向撞击性能研究

振动与冲击 2021年第4期40卷 179-187,260页

作者：纪孙航史艳莉王文达兰州理工大学土木工程学院兰州730050

建立火灾作用后钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)构件的侧向撞击数值模型以分析构件的抗撞击性能,并对模型的准确性进行了验证。分别对比了不同受火时间后构件的跨中挠度、撞击力和截面弯矩时程曲线,分析了受火后构件的弯... 详细信息

建立火灾作用后钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)构件的侧向撞击数值模型以分析构件的抗撞击性能,并对模型的准确性进行了验证。分别对比了不同受火时间后构件的跨中挠度、撞击力和截面弯矩时程曲线,分析了受火后构件的弯矩和剪力分布形态。通过吸能系数和火灾后动态弯矩提高系数对受火后构件的抗撞击性能进行量化分析,并给出构件跨中最大挠度的计算公式。结果表明,受火时间对构件的跨中挠度、撞击时程、撞击力和截面弯矩影响明显。随着受火时间增加,构件的跨中挠度大幅增加,撞击时程变长,且外钢管与混凝土各自承担的动态极限弯矩之比增大。惯性力对构件弯矩和剪力分布的影响主要在峰值阶段,该阶段弯矩和剪力的分布形态明显改变。受火后构件的破坏形式为整体弯曲变形,构件主要通过整体变形耗散落锤的动能。此外,构件的撞击力平台值、截面动态极限弯矩、吸能系数和火灾后动态弯矩提高系数均随着受火时间增加而降低,表明构件抗撞击性能和抗弯能力降低,公式计算的最大挠度与模拟结果吻合良好。

关键词：钢管混凝土(CFST) 火灾后侧向撞击有限元分析(FEA) 抗撞击性能