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基于不同材料模型的混凝土SHPB试验数值模拟
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:《东南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O347[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]东南大学土木工程学院,南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51678141)、江苏高校优势学科建设工程资助项目(CE02-2-20)、江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(KYLX16_0259).
中文摘要:

为了分析不同材料模型对混凝土分离式霍普金森压杆(SHPB)试验数值模拟结果的影响,在LS-DYNA软件中分别运用K&C,HJC,CSC三种材料模型对混凝土的SHPB试验进行模拟.利用脉冲整形器对入射波进行整形以减小弥散效应,实现恒应变率加载,并从SHPB试验的基本假定出发验证了有限元模型的准确性.通过数值模拟得到了不同撞击速度下基于3种材料模型的混凝土破坏过程及其应力-应变曲线.结果表明:K&C,HJC,CSC三种模型基本上能够反映混凝土的动态力学特性,且K&C模型和CSC模型的失效模式为核心塌陷,而HJC模型则表现出留核现象;在相同的平均应变率下,HJC模型和K&C模型的动力放大系数大于CSC模型;随着平均应变率的增加,峰值应变增大,CSC模型和HJC模型的割线刚度减小,而K&C模型的割线刚度变化不明显.

英文摘要:

To analyze the influence o f the different material models on the numerical simulation results of the concrete split Hopkinson pressure bar(SHPB)test,the concrete SHPB test is simulated by using the K&C(Karagozian and Case),HJC(Holmquist-Johnson-Cook)and CSC(continuous surface cap)models in the LS-DYNA software,respectively.The incident wave is shaped by the pulse shaping device to reduce the dispersion effect,and the constant strain rates o f loading are realized.The accuracy of the finite element simulation is verified based on the basic assumption of the SHPB test.The failure process o f concrete and the corresponding stress-strain curves at different impact velocities based on three different material models are obtained by numerical simulation.The results show that the K&Cmodel,the HJC model and the CSC model can basically reflect the dynamic mechanical properties of concrete.The failure modes o f the K&C model and the CSC model are core collapse,while the HJC model shows the kernel phenomenon.A t the same average strain rate,the dynamic am plification factors of the HJC model and the K&C model are larger than that o f the CSC model.W ith the increase of the average strain rate,the peak strain increases,and the secant stiffnesses o f the CSC model and HJC model decrease,while the stiffness o f the K&C model does not change obviously.

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期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23651