基于隨機骨料模型的混凝土抗侵徹性能的數(shù)值模擬研究.pdf

1、混凝土被廣泛應用于建筑、橋梁以及防護結構等，由于混凝土在防護結構中應用的重要性，混凝土侵徹的研究受到廣泛專注。混凝土材料的宏觀力學性能主要由其細觀結構的力學性質直接或間接的決定，因此，混凝土細觀力學性能及其結構特點成為研究混凝土力學性能的主要內容之一?；炷恋募氂^結構一般認為是由水泥砂漿、骨料、及其接觸的粘結界面組成的三相復合材料，其結構性能表現(xiàn)的很復雜，目前混凝土侵徹模擬一直采用實體模型建模，并賦予其HJC本構模型進行模擬。然而，混凝

2、土實體模型不能完全表現(xiàn)其性能的復雜性，模擬結果與實際相差較大，導致數(shù)值模擬結果的可信度降低。由于混凝土內部的骨料一般是不同形狀的石子，因而把骨料模擬為隨機三維多面體，更加接近實際。目前基于隨機骨料的混凝土研究主要集中在二維領域，三維的骨料模型還不夠完善。隨機骨料的研究從最初的二維圓形、橢圓形到正多邊形、隨機多邊形，從三維球體、橢球體到隨機多面體。通過對隨機骨料的研究，對混凝土細觀結構的性能更加了解。
　　本文主要工作如下：

3、　　1.釆用Matlab軟件，通過隨機函數(shù)產生隨機數(shù)的思想，提出二維隨機
　　骨料的生成和投放方法，在此基礎上，編寫三維隨機骨料的生成程序，并生成不同體積率的凸多面體骨料；
　　2.提取不同體積率凸多面體骨料的參數(shù)信息，采用有限元軟件生成三
　　維隨機骨料模型，利用有限元軟件+進行網(wǎng)格劃分，建立基于三維隨機骨料的混凝土模型。
　　3.主要建立了球頭彈、平頭彈、不同CRH卵形彈，以及不同侵徹角度
　　的卵形彈

4、對基于隨機骨料的混凝土靶體的侵徹模型，研究不同侵徹因素對混凝土靶體抗侵徹性能的影響。
　　4.采用有限元軟件 LS-DYNA對侵徹模型進行求解計算，對計算結果
　　進行分析。通過球頭彈和平頭彈侵徹混凝土靶體的侵徹深度、剩余速度、加速度-時間曲線、位移-時間曲線等，可知混凝土靶體抗平頭彈侵徹的性能較好。通過不同CRH卵形彈侵徹混凝土靶體的結果，可知隨著CRH的增大，混凝土靶體抗侵徹的性能越差。對于不同侵徹角度，隨著侵徹角度的增