基于CSC模型的UHPC低速冲击压缩性能研究

为探讨超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)材料在低速冲击压缩下的力学性能,应用大型有限元程序LS-DYNA,结合UHPC材料性能,校准了混凝土连续面盖帽(continuous surface cap,CSC)模型中的参数取值,建立了基于SHPB技术的UHPC低速冲击压缩数值模型并与试验验证,在此基础上探讨了低速冲击下试件单轴抗压强度和应变率对UHPC动力增大系数(dynamic increase factor,DIF)的影响,提出了UHPC动力增大系数数值回归公式。结果表明:基于合适的参数选取,应用校准后CSC模型建立的UHPC动态冲击压缩数值仿真模型具有较好的精准性;在不同的单轴抗压强度下,应用CSC模型得到的UHPC试件前后端面应力比变化趋势大致相同,但随着应变率的提高,CSC模型模拟效果表现出相对下降的趋势;UHPC动力增大系数随着应变率的提高而增大,随着单轴抗压强度的增大而逐渐降低,表现出明显的应变率效应和强度效应;建立的耦合应变率和单轴抗压强度的UHPC动力增大系数计算公式能较好地吻合数值分析结果,并在一定程度上避免高估UHPC动力增大系数,对低速冲击作用下UHPC动力特性评估具备一定的适用性。

不同损伤模型下超高性能混凝土SHPB试验数值模拟对比

目的探讨不同损伤模型下超高性能混凝土SHPB试验数值模拟效果的差异性。方法应用大型有限元程序LS-DYNA,结合UHPC材料特性,明确了KCC、HJC和CSC模型中关键参数的取值,建立了超高性能混凝土SHPB试验数值仿真模型。在此基础上,开展不同损伤模型下UHPC试件波形、动态应力-应变曲线、弹性模量和动力增大系数(DIF)值模拟结果与实测结果的对比,探讨不同损伤模型下超高性能混凝土SHPB试验动态破坏进程。结果CSC模型在低速冲击下能更好地模拟UHPC材料的实测波形和动态应力-应变曲线,而在中高应变率下KCC模型和HJC模型得到的计算波形以及动态应力-应变曲线与实测值吻合度更好;低应变率下三种损伤模型得到的DIF值相差不大,但随着应变率提高,CSC模型在一定程度上将低估UHPC材料的动力特性;UHPC试件破碎程度随应变率的增加而增大,相对于CSC模型在冲击破坏时表现出的核心存留现象,KCC模型和HJC模型分别表现出明显的整体塌陷和边缘塌陷现象。结论对于UHPC材料,CSC模型适用于低速冲击下SHPC试验数值模拟,而KCC模型和HJC模型适用于中高应变率下数值模拟。

K金电子探针定量分析标准样品的研制

本文叙述了4种K金标样的研制方法和制作过程,应用4种K金电子探针定量分析标样对黄金制品及粗金中金成分进行了分析。结果表明它们既适用电子探针,也适用于X射线能谱对黄金饰品中金成分的测定。

基于HJC模型的UHPC冲击压缩性能数值研究

为准确模拟UHPC在分离式霍普金森压杆(SHPB)作用下的动态力学行为,应用大型有限元程序LS-DYNA,结合UHPC的材料特性,校准了HJC模型中关键参数的取值,建立了基于SHPB试验的UHPC冲击压缩分析模型。在试验验证的基础上,优化了HJC模型中强度参数取值,探讨了强度参数A与参考应变率■之间的相关性,并建立了两者之间的表达式。结果表明:应用校准后的HJC模型计算得到的UHPC试件计算波形与实测波形基本吻合,计算波形能较好地反映反射波整形后上升阶段出现的近似水平加载平台;强度参数A的取值对UHPC动态损伤行为模拟影响较大,当参考应变率■一定时,计算波形和实测波形的吻合程度随强度参数A的增大表现出先提高后下降的趋势;强度参数A的合理取值随着参考应变率■的增大线性递增,基于回归分析建立的强度参数A与参考应变率■之间的表达式能较好地拟合数值分析结果并与试验大致吻合,可为UHPC材料应用HJC模型开展冲击压缩性能模拟提供参考。

基于HJC模型的车辆-桥墩碰撞响应分析

为探讨HJC模型在车辆-桥墩碰撞分析中的适用性和动力响应,应用大型有限元程序LS-DYNA,明确了HJC模型中关键参数的取值,建立了落锤冲击数值模型并与试验验证;在此基础上进一步构建了车辆-桥墩碰撞分析模型,校验了碰撞过程系统能量转换,探讨了车速、车重和撞击位置对钢筋混凝土桥墩撞击力与墩顶位移的影响。结果表明:HJC模型能较好的模拟落锤冲击作用下钢筋混凝土梁的动力响应;撞击力峰值和墩顶位移峰值随撞击速度和撞击质量的增加而增大,随撞击偏心距的增加而逐渐削弱;撞击速度的提升将加快峰值响应的出现,而撞击质量的增大将延缓峰值响应的出现,当车速超过100 km/h时,撞击力和墩顶位移时程曲线将出现两个显著的峰值,应考虑车厢的二次撞击响应。