• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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爆炸荷载下钢筋混凝土梁的变形和破坏
李猛深, 李杰, 李宏, 施存程, 张宁
2015, 35(2): 177-183. doi: 10.11883/1001-1455(2015)02-0177-07
利用爆炸压力模拟器进行钢筋混凝土简支梁爆炸冲击实验,详细介绍了实验设计,通过实验系统分析了钢筋混凝土(RC)梁变形破坏特征以及钢筋作用机理和对变形破坏的影响,并建立了RC梁的分离式有限元模型,利用LS-DYNA分析了实验过程,对计算结果与实验结果进行了比较,分析了误差产生的原因,得到了爆炸冲击荷载作用下RC梁的损伤破坏特征和机理,可为毁伤评估和结构抗爆设计提供参考。
关键词: 爆炸力学, 破坏特征, 有限元, 钢筋混凝土梁, 爆炸荷载
弹体侵彻干砂的数值模型
李杰, 李猛深, 李宏, 施存程
2015, 35(5): 633-640. doi: 10.11883/1001-1455(2015)05-0633-08
基于砂粒的不可压缩性假设,利用球形空腔动态收缩模型和广义Mises强度准则推导了干砂的孔隙压密演化方程;根据Hugoniot冲击突跃条件和Grneisen系数,推导了干砂考虑孔隙演化影响的状态方程;根据关联流动法则,得到了大变形时砂的弹塑性应力应变关系;基于动力有限元计算平台,采用上述模型分析了弹体高速侵彻干砂的作用过程。结果表明,该模型能够表征高速侵彻时砂的孔隙演化对应力应变状态的反向影响,能够较准确地反映高速侵彻作用下干砂的动力响应过程。
关键词: 爆炸力学, 孔隙压密, 有限元, 干砂, 高速侵彻
爆炸荷载作用下岩石动态裂纹扩展的数值模拟
钟波波, 李宏, 张永彬
2016, 36(6): 825-831. doi: 10.11883/1001-1455(2016)06-0825-07
运用岩石破裂过程分析软件RFPA-dynamic,就爆炸荷载的加载速率、炮孔到自由边界的距离以及两炮孔中间空孔的大小对动态裂纹扩展方式的影响进行了研究。结果表明:随着加载速率的减小,炮孔周围的破碎区逐渐减少;裂纹开始萌生的位置逐渐由破碎区外边缘向炮孔孔壁转移;萌生的分支小裂纹逐渐减少,主裂纹扩展长度逐渐增大。由于自由边界的影响,炮孔向下扩展的裂纹逐渐弯向水平方向,且炮孔到自由边界的距离越小,这种趋势越明显。由于空孔的导向作用,使靠近空孔的裂纹逐渐弯曲向空孔处扩展,同时在空孔孔壁两端产生一条向炮孔扩展的裂纹;空孔半径大小对裂纹的导向作用,并无明显的影响;材料的非均匀性,对裂纹的扩展方式有显著的影响。
关键词: 固体力学, 裂纹扩展, RFPA-dynamic, 爆炸应力波, 空孔
考虑跃迁的指数型炸药空爆荷载等效静载动力系数
耿少波, 李洪, 葛培杰
2019, 39(3): 032201. doi: 10.11883/bzycj-2018-0048
为对比抗爆设计规范采用的线性荷载计算模式,建立了考虑跃迁的指数型衰减荷载表达式,通过爆炸荷载等效单自由度微分方程,求解了关于跃迁时长、超压峰值、指数型形状调整参数、结构自振频率与荷载作用时长的等效静载抗力动力系数表达式。根据跃迁时长与形状调整参数,分析了四种典型计算工况,结果表明:现行结构抗爆设计规范等冲量线性衰减荷载可设计范围明显偏小,动力系数在延性比β<3.0下偏保守,而β≥3.0,wt+>1.4δ时偏不安全,最大偏低17.4%;跃迁时长比值越大,动力系数越大,跃迁时长比为1%~2%时,对动力系数影响程度为0.4~0.7%,指数型荷载形状调整参数对柔度特别大的结构动力系数无影响,对其它结构动力系数增大或减少影响程度不一。
关键词: 抗爆设计, 等效荷载, 动力系数, 跃迁荷载, 指数型荷载