钢纤维混凝土板在冲击与爆炸荷载下的K&C模型

钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)具有优异的延性、韧性及能量吸收能力,被广泛应用于各类防护结构。K&C模型已成为研究普通混凝土构件动力响应的常用材料模型,但仍无法准确表征SFRC的动力特性。为了提高K&C模型在冲击及爆炸荷载作用下预测SFRC板动力响应的能力,对K&C模型进行了改进:基于大量三轴压缩实验数据,建立了新的失效强度面参数模型;采用反复试验法,建立了新的损伤演化模型,并校准了拉、压损伤参数;基于大量高应变率下SFRC的单轴压缩实验数据,建立了新的受压动力增强因子模型。通过LS-DYNA显式有限元动力分析软件模拟了SFRC板的动力响应,模拟结果验证了上述改进的有效性与可靠性。

平面爆炸波加载装置技术研究

工程材料的防撞抗冲击、抗爆吸能的试验中,随着加载速率的增加,爆炸荷载的加载速率、均匀程度、接触方式以及测试系统灵敏程度都会对实验结果产生很大影响。为研究工程材料在极端爆炸荷载作用下的动力响应,设计一套构造简单、实验便捷、数据精准的试验装置成为了一个亟待解决的问题。经研发的平面爆炸波加载装置采用串联雷管同步引爆网状导爆索,网状格栅滤波,导波光管多次反射最终形成一维平面冲击波。通过coinv数据采集仪、1861A应变调理仪、桥式应变片及DASP软件平台组成测试系统,测得不同炸药当量加载下的压力时程曲线,并采用LS-DYNA对平面爆炸波加载装置进行仿真分析。结果表明:装置的优点在可以大幅度提高试验加载速率,并形成一维平面波对试件均匀加载;获得的实验数据与仿真分析数据吻合良好、真实可靠。