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爆炸荷载下背爆面柔性聚脲防护混凝土靶板的反直观行为

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含能材料 2024年第9期32卷 887-898页

作者：徐昊张锐黄微波董奇胡俊华梁龙强中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999 青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 青岛沙木新材料有限公司山东青岛266108

金属结构在冲击载荷作用下,最终的变形方向与加载的方向相反,这一现象被称为反直观行为,试验发现背爆面柔性聚脲防护混凝土靶板在75 g TNT爆炸荷载下也发生了反直观行为。为了研究背爆面柔性聚脲防护混凝土靶板在爆炸荷载下的反直观行为... 详细信息

金属结构在冲击载荷作用下,最终的变形方向与加载的方向相反,这一现象被称为反直观行为,试验发现背爆面柔性聚脲防护混凝土靶板在75 g TNT爆炸荷载下也发生了反直观行为。为了研究背爆面柔性聚脲防护混凝土靶板在爆炸荷载下的反直观行为,采用ANSYS/LSDYNA有限元软件,建立了背爆面柔性聚脲防护混凝土靶板在爆炸荷载作用下的有限元模型。利用有限元模型分析背爆面柔性聚脲防护混凝土靶板的动态响应规律,从能量的角度研究靶板反直观行为的发生机理。以靶板的中心点位移和挠度为指标,参数化分析了炸药药量和聚脲涂层厚度对靶板反直观行为的影响规律。结果表明:靶板的反直观行为是由聚脲涂层的应变能释放、混凝土损伤破坏的能量耗散及两种材料间能量的相互转化这三种因素共同作用导致的;炸药药量是反直观行为能否发生的关键因素,当药量较低或较高时,靶板都无法发生反直观行为;涂层厚度在2~8 mm范围内,靶板均出现了反直观行为,其弯曲程度随着涂层厚度的增加先增大后减小。

关键词：反直观行为柔性聚脲混凝土靶板爆炸荷载

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考虑骨料级配的混凝土靶板接触爆炸破坏模式

兵工学报 2023年第12期44卷 3641-3653页

作者：亓晓鹏张杰赵婷婷王志勇王志华太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所山西太原030024 材料强度与结构冲击山西省重点实验室山西太原030024

基于Voronoi技术建立混凝土靶板三维细观模型,并利用有限元软件对混凝土靶板在接触爆炸载荷作用下的动态响应及损伤破坏进行了模拟研究。模型考虑了骨料粒径、体积分数、级配等细观因素,真实地反映了高强度骨料和低强度砂浆对混凝土材... 详细信息

基于Voronoi技术建立混凝土靶板三维细观模型,并利用有限元软件对混凝土靶板在接触爆炸载荷作用下的动态响应及损伤破坏进行了模拟研究。模型考虑了骨料粒径、体积分数、级配等细观因素,真实地反映了高强度骨料和低强度砂浆对混凝土材料动态力学性能的影响。通过与参考实验结果对比可知,该细观模型可以对混凝土靶板的爆坑尺寸和破坏形貌等特征进行有效描述。在此基础上,分析了骨料级配对混凝土靶板塑性变形及破坏模式的影响规律,并对骨料在混凝土靶板爆炸响应过程中的影响机制展开讨论。研究结果表明:冲击波在混凝土靶板内部的球面传播特性受到骨料的干扰,混凝土靶板的损伤分布具有随机性。连续级配和间断级配骨料分布下,混凝土靶板受到骨料级配的影响较小,其破坏尺寸相差较小,破坏模式呈现明显的剥落特征;而单级配骨料分布下,混凝土靶板受到骨料级配的影响较为显著,其破坏尺寸变化幅度较大,破坏模式表现出明显的贯穿特征。此外,单级配骨料分布的混凝土靶板内部产生的约束力更大,其塑性变形能力较差。该研究成果将在细观尺度为混凝土的抗爆性能评估与结构优化设计提供重要的理论与工程应用价值。

关键词：混凝土靶板接触爆炸细观模型骨料级配破坏模式

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混凝土靶板冲击响应的经验公式

爆炸与冲击 2003年第3期23卷 267-274页

作者：文鹤鸣中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

对预测混凝土靶板在弹丸撞击下的响应和破坏的经验公式进行了综述,包括预测侵彻深度、痂斑破坏和穿透的经验方程,并对国外现有的有关钢筋混凝土靶板抗弹设计和评估的规范进行了评论。结果表明,现有经验模型的不完备性和现有设计和评估... 详细信息

对预测混凝土靶板在弹丸撞击下的响应和破坏的经验公式进行了综述,包括预测侵彻深度、痂斑破坏和穿透的经验方程,并对国外现有的有关钢筋混凝土靶板抗弹设计和评估的规范进行了评论。结果表明,现有经验模型的不完备性和现有设计和评估准则的自身缺陷,清楚地说明有必要在混凝土撞击、侵彻和穿透这一活跃研究领域,做进一步的实验、理论和数值模拟工作,以便对余留问题找到令人满意的答案。

关键词：混凝土靶板冲击响应爆炸力学穿透极限破坏弹丸侵彻深度痂斑破坏

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机场跑道混凝土靶板贯穿的试验研究

实验力学 2001年第3期16卷 264-269页

作者：沈兆武孙宇新李永池李晓军中国科学技术大学力学与机械工程系合肥230027

为了向混凝土的抗贯穿模拟计算提供对比依据 ,以几何相似律为依据 ,在弹道靶上 ,用新型脱壳钻地模型弹对模拟机场跑道类混凝土靶板进行侵彻贯穿的机理试验 ,结果表明该种反机场跑道钻地弹效果良好 .文中给出了部分试验结果 ,并对试验数... 详细信息

为了向混凝土的抗贯穿模拟计算提供对比依据 ,以几何相似律为依据 ,在弹道靶上 ,用新型脱壳钻地模型弹对模拟机场跑道类混凝土靶板进行侵彻贯穿的机理试验 ,结果表明该种反机场跑道钻地弹效果良好 .文中给出了部分试验结果 ,并对试验数据进行了分析、拟合 ,表明试验所得的数据可靠有效 ;能够为进一步的工程分析、二维和三维数值模拟提供可对比的依据 .

关键词：混凝土靶板侵彻遗产机场贯穿试验

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高速弹丸侵彻混凝土靶板等效厚度研究

兵器装备工程学报 2021年第2期42卷 9-14页

作者：侯俊超王春光邓德志孙楠楠戎鑫刘洋梁增友中北大学理学院太原030051 中北大学机电工程学院太原030051 山西江阳化工有限公司太原030041

利用LS-DYNA软件对弹丸垂直侵彻贯穿C35强度混凝土靶板的过程进行了数值模拟,建立了混凝土靶板与等效靶的模型,获得混凝土靶板与等效靶的厚度转换关系。弹丸分别以1200、1000、800 m/s的速度垂直侵彻贯穿不同厚度混凝土靶板,获得不同厚... 详细信息

利用LS-DYNA软件对弹丸垂直侵彻贯穿C35强度混凝土靶板的过程进行了数值模拟,建立了混凝土靶板与等效靶的模型,获得混凝土靶板与等效靶的厚度转换关系。弹丸分别以1200、1000、800 m/s的速度垂直侵彻贯穿不同厚度混凝土靶板,获得不同厚度下混凝土靶板剩余穿透速度;以45#钢作为等效靶材料,根据靶体吸收动能等效原则,利用相同弹丸垂直侵彻贯穿45#钢靶,获得不同厚度混凝土靶板对应的钢靶厚度。利用MATLAB曲线拟合,混凝土靶板与等效钢靶厚度转换关系,并对转换关系结果进行仿真验证,结果表明混凝土靶板厚度转换误差小于10%,研究成果为混凝土靶板抗侵彻试验及等效靶研究提供理论依据及数据参考。

关键词：混凝土靶板等效靶高速侵彻数值模拟转换关系

卵形头部弹丸对混凝土靶板侵彻的二维数值模拟

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弹道学报 2002年第1期14卷 14-19页

作者：李永池袁福平胡秀章朱林法王道荣中国科技大学力学和机械工程系合肥230027

采用新发展改进的 HVP数值软件 ,并嵌入含损伤的混凝土本构模型和新的材料单元破坏准则 ,对卵形弹丸侵彻混凝土靶的过程进行了二维数值模拟 ,并讨论了有关的计算结果 .计算结果和实验结果的良好符合表明 ,论文中的力学模型。

关键词：卵形头部弹丸混凝土靶板侵彻二维数值模拟本构模型

动能弹垂直侵彻混凝土靶板的三维数值模拟研究

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弹箭与制导学报 2006年第4期26卷 121-123页

作者：尉志同余文力王涛张志春第二炮兵工程学院西安710025

利用LS-DYNA程序对动能弹垂直侵彻混凝土靶板的过程进行了三维数值模拟。根据模拟结果,分析了侵彻过程各个阶段的物理现象和弹靶作用特征;绘制了不同侵彻初速对侵彻结果的影响曲线,获得了弹体初速对混凝土侵彻的影响规律,可以为混凝土... 详细信息

利用LS-DYNA程序对动能弹垂直侵彻混凝土靶板的过程进行了三维数值模拟。根据模拟结果,分析了侵彻过程各个阶段的物理现象和弹靶作用特征;绘制了不同侵彻初速对侵彻结果的影响曲线,获得了弹体初速对混凝土侵彻的影响规律,可以为混凝土的侵彻研究提供参考依据。计算表明,三维数值模拟方法能够形象显示动能弹垂直侵彻混凝土靶板的细节和初速对侵彻结果的影响情况。

关键词：动能弹混凝土靶板侵彻数值模拟

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混凝土靶板高速侵彻过程的离散元模拟

混凝土靶板高速侵彻过程的离散元模拟

北京力学会第15届学术年会

作者：单立成名刘凯欣北京大学工学院力学与空天技术系

混凝土靶板的高速侵彻问题具有深刻的研究意义和广泛的应用背景,而经验公式和解析方法往往假设弹体不可变形,会产生误差,降低精度。本文采用弹塑性圆盘离散元模型来模拟钢弹的变形,并引入Mohr-Coulomb型破坏准则和与应变率有关的材料破... 详细信息

混凝土靶板的高速侵彻问题具有深刻的研究意义和广泛的应用背景,而经验公式和解析方法往往假设弹体不可变形,会产生误差,降低精度。本文采用弹塑性圆盘离散元模型来模拟钢弹的变形,并引入Mohr-Coulomb型破坏准则和与应变率有关的材料破坏系数来模拟混凝土材料的破坏过程,计算了钢弹在不同的初速度下侵彻混凝土圆板的过程,并通过和文献进行对比,验证了本算法的有效性和可靠性。

关键词：离散元法混凝土靶板高速侵彻 Mohr-Coulomb型破坏准则

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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弹丸侵彻混凝土靶板的相似与模化

信息与电子工程 2004年第1期2卷 26-28页

作者：朱松俭商顺昌涂诗美中国工程物理研究院电子工程研究所北京邮电大学PCN&CAD中心北京100876

运用量纲分析和相似理论对弹丸侵彻混凝土靶板进行了相似率研究,对各种影响因素进行了分析,得出了与穿甲问题研究相同的相似特性,并通过相关文献试验数据进行了验证分析,得出了结论。

关键词：量纲分析相似理论弹丸侵彻混凝土靶板穿甲