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Two loosely coupled single degree of freedom (SDOF) systems were used to model the flexural and direct shear responses of one-way reinforced concrete slabs subjected to explosive loading. Blast test results show that the SDOF systems are accurate in predicting the failure mode of the slab under blast loads by incorporating the effects of the strain rate effect caused by rapid load application. Based on different damage criteria, pressure-impulse (P-I) diagrams of the two failure modes were analyzed with the SDOF systems. The effects of span length, concrete strength, and reinforcement ratio of the slab on the P-I diagram were also investigated. Results indicate that a slab tends to fail in direct shear mode when it is of a smaller span length and tends to fail in flexure mode when it is of a larger span length. With the increase of the concrete strength or reinforced ratio, both the flexure and shear capacity increase. Based on numerical results, a simplified method and a semi analytical equation for deriving the P-I diagram are proposed for different failure modes and damage levels. 相似文献
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冲击荷载下钢管混凝土柱模型力学性能试验研究 总被引:6,自引:1,他引:6
为研究冲击荷载下钢管混凝土柱(CFT)的力学性能,采用φ57mm轻气炮实验装置和技术,进行了8个钢管混凝土柱模型的冲击试验及模拟分析计算。测得了不同弹体冲击速度下试件表面的应变时程曲线,获取了试件破坏形态及残余变形,比较了不同弹体冲击速度、试件装夹部位、试件外包约束等因素的影响。结果表明,冲击荷载作用下试件残余变形、应变变化直接与弹体冲击速度有关;受弹体碰撞后,试件冲击端的残余变形最大;装夹部位设在试件中部更能真实的模拟试件受力的真实情况.外包碳纤维对试件的抗冲击性能有一定的改善,尤其是在横向变形较大的部位;钢管混凝土柱模型试件的应变量级很大,环境噪声影响较大,可采用大阻值和大量程应变片提高应变准确度。 相似文献
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采用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验技术,研究两种不同配比的聚四氟乙烯/铝(PTFE/Al)活性材料(PA265和PA35)在高应变率下的力学压缩性能与加载反应性能,对比分析了铝含量不同对PTFE/Al活性材料的屈服强度,破坏性能,反应性能的影响.研究结果表明: 两种PTFE/Al活性材料存在应变率效应,在应变率1000~8000 s-1范围,PA265的屈服应力为32~44 MPa,PA35的屈服应力为40~55 MPa.铝含量越高,PTFE/Al的屈服强度越高; 在应变率3100~5800 s-1范围内,两种材料的破坏应力基本相同,约为143~153 MPa; PA265和PA35的临界反应应力分别为157,163 MPa; 铝粉含量不能高于35%,否则由于缺少足够的氧化剂(PTFE)而普遍出现不完全燃烧反应的现象. 相似文献
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为了研究分离装置中保护罩内部破坏原因,针对一种保护罩结构,应用应力波在介质中传播的理论,对保护罩内部破坏机理进行分析.理论分析结果与试验结果一致.同时利用有限元程序LS-DYNA对保护罩破坏过程进行数值模拟,得到与理论分析和试验结果相吻合的结果.最后,根据理论分析结果,提出一种保护罩改进设计方案,并通过数值模拟说明改进设计方案是合理的. 相似文献
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采用缩比模型爆炸试验与数值仿真相结合的方法,开展了爆炸冲击波超压加载伪随机网壳的分布规律研究。首先,选取具有代表性的某伪随机140面体网壳结构,开展了缩比模型爆炸试验,获得了表面特征测点的冲击波超压数据;之后,对比分析了试验与仿真结果的误差及原因,以试验数据为基础,建立了爆炸冲击波与某伪随机140面体网壳结构相互作用的数值仿真模型,并对空中爆炸和地面爆炸的3种不同距离共6种工况下,网壳结构的特征表面超压作用过程进行了计算和分析,拓展了试验结果;最后,对伪随机网壳表面冲击波超压分布规律进行了研究,并提出了增强网壳结构安全性的防护措施,为伪随机网壳结构抗冲击安全设计提供了参考。结果表明:与传统对称网壳结构相比,伪随机网壳在超压峰值分布规律和作用机制等方面都更为复杂,受到结构伪随机特性的影响,在相似位置表面,超压峰值也有明显差异;网壳迎爆面底部和中部超压峰值与其他部位相比,一般较高;在网壳外一定距离构筑防爆墙和加固网壳中部及底部节点的方法,可提升伪随机网壳结构的抗冲击安全性。 相似文献
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利用修正的分离式Hopkinson压杆(SHPB)系统,对Barre花岗岩(Barre granite,BG)圆柱形试样进行高应变率单轴压缩试验。根据各向异性BG试样3个主轴方向将试样分为X向(P波速度中等),Y向(P波速度最低)和Z向(P波速度最高)。试验过程中,采用组合型整形器(黄铜+橡皮)保证加载中的应力平衡,实现对试样的常应变率加载;利用单脉冲加载技术确保试样在试验过程中只受到1次动态载荷。得到试样3种破坏状态形态:未破坏、表面开裂以及完全破碎。对回收试样切片后的微观裂纹分布研究发现,裂纹随着加载应变率的提高而增多。试验测得BG三个方向不同加载应变率(70,100,130 s-1)下的应力–应变关系,分析不同破坏状态下的应力–应变曲线形式。3个方向的试样均表现出应变率相关,最大承受应力随着应变率的增加。在较低和较高的加载应变率下,试样的最大承受应力与初始裂纹方向无关,呈现出各向同性。而在中间加载应变率下Y试样承受应力最大,这是因为BG初始裂纹面平行与XZ平面,在临界加载条件下裂纹扩张比较困难。 相似文献