冲击速度及骨料率对混凝土动强度的影响研究

混凝土结构抗爆炸冲击能力研究具有很重要的军事防护意义.国内外学者已对混凝土动强度的提高机理进行了大量研究,但大多探讨单个因素对混凝土动强度的影响,缺乏对多因素耦合作用下混凝土动强度规律的研究,并且对混凝土抗压动强度和抗拉动强度间的关系研究也较少.通过霍普金森压杆试验仪的单轴压缩试验和巴西圆盘劈裂试验,测定了不同骨料率和冲击速度下混凝土的抗压动强度和抗拉动强度,再对试验结果进行研究分析,得到混凝土动强度的理论表达式,并将混凝土抗拉抗压动强度进行了对比分析.结果表明:混凝土抗压动强度与混凝土骨料率和冲击速度呈正相关,且随着混凝土骨料率的增大,冲击速度越小,混凝土抗压动强度增加幅度越大,受动载时,混凝土抗压动强度提高幅值大于抗拉动强度提高幅值.

冲击速度对单晶镍层裂行为的影响规律及作用机制

为了阐明冲击速度对单晶镍冲击层裂行为的影响机理,采用非平衡分子动力学方法获得了不同冲击速度下单晶镍自由面的速度、径向分布函数、原子晶体结构、位错和孔洞演化过程.结果表明单晶镍层裂行为的临界冲击速度为1.5 km/s,当冲击速度U_(p)≤1.5 km/s时,层裂机制为经典层裂损伤,而U_(p)>1.5 km/s时表现出微层裂损伤.相比经典层裂,微层裂下孔洞数量显著增加,分布更为分散,应力区域宽.分析了冲击速度对经典层裂损伤行为(U_(p)≤1.5 km/s)的影响,并获得了相应的层裂强度,当U_(p)=1.3 km/s时,发生层裂强度突变.单晶镍的层裂强度与层错、相变和位错机制共同作用.随着位错形核和发射位错数量增加,导致层裂强度先下降.当冲击速度U_(p)<1.3 km/s时,层裂损伤主要由层错作用影响;当U_(p)=1.3 km/s时,层裂强度主要受到层错与相变共同竞争作用;当冲击速度U_(p)>1.3 km/s,层裂强度主要由BCC相变机制影响,其相变机制为相变路径为FCC→BCT→BCC的马氏体相变机制.本文揭示了冲击速度对层裂损伤和断裂影响规律及作用机制,可为镍基材料在极端冲击条件下的防护应用提供理论基础.

冲击速度对煤岩破碎能量和粒度分布的影响

为研究冲击速度对煤岩破碎能量、粒度分布的影响,根据断裂力学理论建立了煤岩冲击破碎断裂耗能的计算表达式,并建立了煤岩冲击破碎粒度的威布尔分布表达式,以此为基础,研究冲击速度对煤岩破碎能量和粒度分布规律的影响。利用冲击破碎实验台对不同冲击速度的煤岩进行破碎实验,结果表明:冲击速度对煤岩破碎粒度的分布规律影响较小,威布尔分布表达式可以很好的表征不同冲击速度情况下的煤岩破碎质量累积概率,但煤岩破碎特性指数和表征破碎程度的参数随冲击速度增大分别呈指函数上升和下降;煤岩冲击破碎断裂耗能和耗散能都随冲击速度的增大而上升,煤岩冲击破碎的能量利用率随冲击速度增大而减小,且它们之间呈指函数关系,能量耗散率与冲击速度也成指函数关系,但冲击速度越大耗散率越高。

不同冲击速度下泡沫铝变形和应力的不均匀性

利用常规Hopkinson杆实验装置和改进的Hopkinson杆实验装置对泡沫铝试件进行冲击压缩实验,同时用高速摄影装置对实验过程进行全程跟踪拍摄。通过改变冲击速度,观测到了3种不同的变形模式。将得到的高速摄影图像用数字图像相关方法进行分析,讨论了3种模式下全场应变不同的发展过程,并依此讨论应力的不均匀性,为研究不同冲击速度下变形不均匀对泡沫铝动态力学行为的影响提供了新的方法。

弹丸冲击速度对带钢表面鳞层破坏行为影响

为了有效提高抛丸除鳞效率,本文建立了单弹丸除鳞模型。利用有限元数值计算了弹丸冲击速度对鳞层破坏面积、基体塑形凹坑及残余应力的影响行为。结果表明:鳞层在很小的速度(5 m/s)冲击下即可发生破坏,弹丸冲击速度越大除鳞面积越大,同时也会造成基体应力/应变增加。弹丸冲击下鳞层失效区域由两部分构成,分别为弹丸冲击引起的直接失效区域与铁基体形变传递引起的间接失效区域,后者呈星状拓展。基体残留的塑性凹坑深度与冲击速度大致呈一次线性关系。现场实际生产中,应在满足表面粗糙度与残余应力要求的基础上选择较大的冲击速度。

冲击速度对冻土冲击韧度的影响

为研究不同冲击速度条件下冻土冲击韧度的变化特性，以及冻土在高应变速率下的强度特性，采用传统冲击试验机对冻结兰州黄土、兰州中砂和纯冰进行了不同冲击速度、不同温度条件下有缺口冲击试验研究。试验结果发现裂纹在试样中扩展所需能量随速度的增加而增加，并与试验样品种类密切相关。随着温度降低和锤速的增加，试样冲击韧度的敏感性也随之加大。

侵彻准稳定过程中冲击速度与侵彻速度的关系

针对93W长杆弹垂直侵彻半无限4340钢靶的准稳定阶段进行研究,根据弹尾和弹体平均速度时程曲线分析准稳定阶段的速度特性和时间分布,并对不同长径比不同入射速度条件下冲击速度与侵彻速度之间的关系进行研究。研究表明,不同条件下侵彻速度与冲击速度发生较大的变化,但两者之间的关系不变且满足线性关系。这种关系与利用流体动力学模型所推导出的线性关系明显不同。

静水压力取样器冲击头冲击速度的理论与试验研究

介绍了一种用于海底沉积物取样的静水压力取样器,它能依次利用重力势能和静水压力能,将其转换为冲击动能,以冲击形式将取样管插入海底沉积物进行取样。结合既定取样器对其冲击头的冲击速度进行了理论推导,并提出相关经验公式。通过取样器冲击试验,验证了静水压力取样器冲击头冲击速度理论模型的正确性和合理性。在理论推导和实验验证的基础上,对影响取样器冲击头冲击速度三个主要因素进行了探讨,并提出了提高冲击头冲击速度的具体措施。

冲击速度和应变率对六边形蜂窝共面缓冲性能的影响

目的通过改变压缩方向的厚度,即共面方向的蜂窝层数,来研究冲击速度和应变率对六边形蜂窝共面缓冲性能的影响。方法借助软件Ansys/LS-DYNA来模拟六边形蜂窝在应变率恒定时冲击速度对蜂窝共面缓冲性能的影响,以及六边形蜂窝在速度值恒定时应变率对蜂窝共面缓冲性能的影响。结果设定3组应变率恒值(300,500,1000 s-1)研究不同冲击速度对蜂窝动态峰应力的影响,随着速度的增加,动态峰应力也增加。设定3组冲击速度恒值(3,50,100 m/s)研究不同应变率对蜂窝动态峰应力的影响,随着应变率增加,动态峰应力基本不变。结论在试件材料选用双线性硬化的铝基材料,壁材视为应变率不敏感的模型下,应变率对正六边形蜂窝的动态力学性能和缓冲性能基本无影响。

风沙流中沙粒冲击速度的分布函数

根据风沙流通量和速度随高度的变化推导出了风沙流中沙粒冲击速度的分布函数,与以往建立的风沙流中起跃沙粒垂直初速度的分布函数稍有不同。用最新引进的粒子动态分析仪对53000多个沙粒冲击速度的风洞验证结果表明,所建立的冲击速度的分布函数与风洞实验结果吻合得相当好,80％以上的拟合相关系数大于0.95。

砂浆冲刷腐蚀磨损介质中粒子冲击速度的确定

应用浆罐式冲刷腐蚀磨损试验考察和评价了合金或其表面改性涂层的抗冲蚀性能。提出了确定料浆罐中冲蚀粒子对金属试样表面的冲击速度的计算方法。试验与计算结果表明,浆罐中的试样线速度受流体运动的影响存在“拖曳”效应,并不能真正代表砂浆中固体粒子对熔覆试样表面的冲击速度,根据流体力学理论中等角速转动液体的平衡得到了其等压面方程和压力分布规律,进而可以确定砂浆中固体粒子相对于金属试样表面的真实冲击速度。

冲击速度和轴向静载对红砂岩破碎及能耗的影响

地下岩体工程爆破开挖中,距爆源不同距离处岩体承受的地应力和动载荷大小不同,从动载荷的角度表征岩石动态破坏结果与工程实际更吻合。为研究动载荷和地应力大小对岩体破碎和能量耗散特性的影响,利用动静组合加载试验装置,分别设置7个冲击速度和轴向静应力等级,对红砂岩试件进行冲击试验。根据试件的破碎状况,分析不同静应力工况下冲击速度对岩石破坏模式和机理的影响。计算不同工况下的应力波能量值,研究冲击速度和轴向静应力对岩石能耗特性的影响。对破坏试件进行筛分试验,研究岩石破碎分形维数随冲击速度和轴向静应力的变化关系。结果表明,随着冲击速度的增大,试件的破坏程度逐渐加大。无轴压时岩石试件破坏后整体仍是一个圆柱体,属于张拉破坏;有轴压时岩石试件宏观破坏后呈沙漏状,属于拉剪破坏。岩石耗散能随冲击速度的升高呈二次函数关系递增;轴向静应力越高,递增幅度越小。随着冲击速度的升高,岩石分形维数由零逐渐增加;随着轴向静应力的升高,分形维数由零转为大于零的临界冲击速度先升高后降低。

砖混水塔定向控爆冲击速度的预测

根据刚体动力学原理，求解均布质量体系构成的高耸建筑物在定向倒塌过程中的运动方程，有关着地冲击速度的解可供控制冲击振动时参考。

齿轮线外啮合啮入冲击速度的计算

建立了考虑摩擦、误差的齿轮副扭转振动模型,从确定线外啮合起点在啮合线上的等效点位置、线外啮合点到齿轮圆心的半径、计算线外啮合点处两齿轮的载荷角等3个方面入手,提出了线外啮合冲击速度的计算方法.

冲击速度对CFRP加固RC梁动态性能的影响

为研究不同冲击速度下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的抗冲击性能和动态损伤规律,采用落锤试验机,对4根CFRP加固RC梁进行冲击试验.对加固梁的破坏模式、裂缝扩展规律、动态时程响应和能量耗散进行分析.结果表明:随着冲击速度的增加,CFRP加固梁的跨中主弯曲裂缝宽度先增大后减小,跨中主斜裂缝宽度则一直增大,整体裂缝分布向跨中区域聚拢;峰值冲击力和跨中峰值位移与冲击速度呈线性关系,跨中位移的发展经历了线性增长、非线性增长、回弹和平稳4个阶段;加固梁的耗能能力随冲击速度的增加呈非线性增长;冲击速度越大,加固梁耗能能力的增长幅度越小.研究结果可为CFRP加固RC梁的优化设计提供参考.

基于仿真反击式破碎机破碎力与冲击速度的研究

运用瞬态动力学软件MSC.Dytran,对反击式破碎机中板锤冲击碰撞岩石的过程进行有限元仿真,研究了冲击碰撞过程中破碎力的变化过程,通过破碎力的分析得到了适当的冲击速度,对反击式破碎机的设计优化具有理论指导意义。

地铁列车冲击速度计算方法研究

介绍了一种地铁列车车钩缓冲装置冲击速度的计算方法,经与专业计算软件相比,其精度达到了实用范围。

新型冲击速度传感器

根据冲击波物理实验的需要,利用改进的阳极化工艺,在铝杆半球形的表面均匀地生成厚约5.5μm的Al2O3电介质膜,其直流绝缘强度可达250V,1min,低冲击压力作用下的电脉冲前沿约50ns。满足了冲击压缩实验对传感器高精度、高可靠性、高度可重复和大批量的要求。

基于对称型模糊决策对坦克最佳冲击速度的分析

利用对称型的模糊决策,分析了坦克在行进间射击时,发挥最佳性能的冲击速度的大小。

20钢在低冲击速度范围内高温冲蚀磨损的规律

通过自行设计制造的高温冲蚀磨损强化模拟试验装置，对20钢进行低冲击粒子速度范围内高温冲蚀磨损规律研究。结果表明：在高温冲蚀条件下，20钢在20°攻角时冲蚀率最大；影响冲蚀率的气流速度指数为2．34；随气流温度升高，20钢冲蚀率增大；磨粒输送量增加，20钢的冲蚀率是线性增加．