基于混凝土拉伸损伤的侵彻混凝土数值模拟研究

为了获得动能弹侵彻混凝土介质时混凝土动态响应过程,采用考虑拉伸损伤的新动态混凝土强度模型结合HJC状态方程,建立混凝土材料模型,基于试验数据对相同速度动能弹侵彻不同厚度混凝介质过程进行数值模拟研究。通过LS-DYNA用户自定义本构开发接口实现新混凝土模型嵌入,采用基于拉伸失效损伤的最大拉伸主应变表征侵彻过程中裂纹分布,对比分析弹体贯穿不同厚度靶板的过载、剩余速度以及靶体开坑和崩落半径,验证了新混凝土材料模型及其参数的可靠性。数值模拟结果与试验结果对比表明:该文二次开发的基于拉伸损伤的混凝土动态本构模型计算结果与试验结果吻合良好;基于拉伸损伤的混凝土失效方法可以描述开坑区、隧道区和崩落区,且开坑半径、崩落区半径以及弹体余速与试验误差均不超过13.3%;该文新混凝土材料模型可以模拟靶背自由面影响下的弹体过载拖曳现象;考虑拉伸损伤的混凝土动态本构在贯穿有限厚度混凝土靶体数值模拟中,对混凝土破坏和弹体过载计算具有更明显的精确度。新混凝土材料模型为研究混凝土材料的动态响应提供了新的研究手段。

动能贯穿混凝土多层靶标加速度信号失真修复

通过对动能贯穿混凝土多层靶标实验随弹加速度计实测的加速度信号失真情况分析,辨识出零点漂移误差是影响积分算法的最主要误差因素,灵敏度变化的影响相对较小。零点漂移误差可通过自由飞行段加速度计输出进行补偿。而灵敏度误差则可利用实测的入靶速度作为膛内加速过载段积分的速度参考值进行补偿。给出5种冲击加速度误差补偿方案。在对贯穿前零偏误差和传感器灵敏度误差同时进行补偿后,其解算结果最优。弹体刚性加速度的一次积分与二次积分分别与实测的出靶速度和实际位移保持较好的一致性,相对误差分别为-2.7%和0.2%。

动能弹侵彻作用下混凝土墙板性能分析

高动能侵彻带来的一系列的安全问题,随着经济文化政治以及军事等领域的发展,日益受到工程界,特别是土木工程师的重视。在弹丸的侵彻问题上,大量的研究已经初步明确了侵彻问题的影响因素,并且对土木工程做出了指导性的意见。但多数的研究倾向于高动能弹的侵彻深度,对于结构设计而言,尚不便指导实践工作。因此,对于结构工程师而言,有必要研究侵彻作用下混凝土墙板的响应,逐步将侵彻问题纳入结构设计的工况。为此,本文通过LS-DYNA显式有限元程序,对弹侵彻混凝土墙板进行有限元动力分析,进一步明确了侵彻问题的全过程中混凝土板的响应特征,以供工程实践参考。