PELE侵彻破坏钢筋混凝土靶的数值计算与试验

采用ANSYS/LS-DYNA 3D软件,对横向效应增强型侵彻体(PELE)侵彻破坏钢筋混凝土靶进行数值计算,得到PELE弹对钢筋混凝土靶侵彻破坏效应及开坑直径、崩落直径、通孔直径、钢筋断裂等参数。为验证数值计算结果,利用火炮进行了试验,试验结果与计算结果吻合良好,并利用实验结果进一步分析了高速撞击条件下PELE弹侵彻破坏钢筋混凝土的能力、PELE的横向效能、弹体变形和破坏等问题。     

间隔靶对射流侵彻能力影响极限的实验研究

利用实验方法对间隔靶影响射流侵彻能力的极限值进行了确定。通过实验，获得间隔靶间隔值与射流侵彻深度的关系曲线，得出间隔靶对射流侵彻能力的降低极限为5．5％左右，即当间隔靶间隔值为最不利于射流侵彻的间隔值时，每个间隙使射流的侵彻能力下降5．5％左右。通过对实验现象的观察，发现射流在间隔靶之间的飞溅是降低射流侵彻能力的一个主要因素。     

药型罩结构参数对周向多线性爆炸成型弹丸成型及侵彻能力的影响

为了提高周向多线性爆炸成型弹丸(MLEFP)战斗部的毁伤效能,基于瞬时爆轰假设,通过ANSYS/LSDYNA软件对周向MLEFP成型过程进行数值模拟计算,得到线性爆炸成型弹丸(LEFP)的成型效果、飞行速度与药型罩壁厚梯度、最大壁厚及曲率半径之间的关系,并对药型罩的结构参数进行了正交优化,获得了一组使LEFP成型效果最佳的参数组合,对优化后的LEFP飞行速度进行了理论计算,并对其进行了侵彻靶板模拟,验证正交优化结果的准确性。结果表明,当药型罩长度为74mm、壁厚梯度为1.2mm、最大壁厚为2.95mm、曲率半径为131.5mm时,侵彻体成型效果最好。     

环形EFP的形成和侵彻效应

设计了两种可形成环形弹丸的装药结构--环锥形和环球形EFP.通过数值模拟和破甲试验,对环形弹丸的形成和侵彻靶板的特点进行了研究.结果表明,通过使药型罩由中心向外翻转,两种方案都可在0.5～2.0倍炸高范围内形成环形弹丸,侵彻孔径可达1倍装药口径,穿深可达0.3倍装药口径.相对于环锥形EFP,环球形EFP产生的环形弹丸更完整,稳定时间更长,侵彻靶板的效果更好.与普通EFP和环形射流相比,虽然环形EFP的穿深小,但开孔孔径很大,这为串联战斗部的前级装药设计提供了一种新的技术途径.     

钢包覆式活性破片侵彻双层铝靶的行为特性研究

为研究包覆式活性破片撞击双层铝靶的毁伤效应和机理,利用14.5 mm弹道枪,开展了同质量、同尺寸的惰性钢破片、钢包覆金属/聚合物型活性破片以不同着靶速度侵彻3 mm+3 mm双层间隔铝靶的实验,分析了活性破片冲击双层间隔铝靶的点火及毁伤机理。结果表明,当破片着速为491~1391 m/s时,两型破片对前靶的穿孔形态和机理相同,为圆孔及冲塞型穿孔,孔直径以及孔直径随着速变化规律也基本相同;当破片着速大于947 m/s时,活性破片对后靶的穿孔开始显著大于前靶,主要是因为两靶间诱发了剧烈化学反应,且破片着速越高,反应越剧烈,后靶的毁伤增强效应越显著,当破片着速为947~1391 m/s时,后靶穿孔面积平均为4.1倍破片截面积,最大为7.2倍;该弹靶条件下活性破片冲击点火阈值速度约为947 m/s。     

弹体斜侵彻混凝土靶的跳弹及其规律研究

为了研究侵彻过程中的跳弹问题,对不同头部形状的弹体侵彻混凝土靶进行了试验研究。通过建立跳弹的计算模型,对平头、圆头和尖头弹体的跳弹现象进行了模拟计算;研究了3种弹体在不同速度影响下的跳弹规律和跳弹临界角范围;通过正交试验分析了跳弹现象由大到小的影响因素。结果表明,弹体头部越锐长,跳弹临界角越大;随着侵彻速度从652m/s增加到1022m/s,临界角从44°增加到66°;跳弹现象由大到小的影响因素分别为:弹体头部形状、弹体材料和侵彻速度。     

TNT在钢筋混凝土靶中爆炸的试验研究

对TNT炸药进行了不同装药量、不同装药位置钢筋混凝土靶中爆炸作用的模拟试验,用传感器测量了典型位置处的质点压力和质点加速度,对爆炸后效进行了观察.结果表明,装药的爆炸作用与多个因素有关,其中装药量以及埋深对其影响很大;对于直径为1 m,长为1 m的C-35钢筋混凝土靶,药量小于100 g时,无法将其破坏;爆炸近区端面质点的加速度达到10~4 g量级.     

混凝土靶强度对射孔器穿孔深度的影响

本文介绍了射孔弹射流射孔的一般过程,初步研究了混凝土靶靶体强度对射孔深度的影响,通过试验研究,利用多项式根据最小二乘原则拟合了试验数据,并通过试验验证了拟合函数的正确性。     

转子转速和薄通次数对胎面胶结构与性能的影响

根据普通密炼机一段混炼工艺和密炼结合开炼机低温混炼工艺,通过硫化特性、门尼黏度、Payne效应、基本力学性能及耐疲劳性能和耐磨耗性能等测试,研究了密炼机转子转速和开炼机薄通次数对胎面胶结构与性能的影响。结果表明,改变密炼机转子转速对硫化胶的耐疲劳性能和耐磨耗性能影响较大,随着转子转速的增加,胶料的疲劳寿命先下降后提高、耐磨耗性能逐渐上升;改变薄通次数对门尼黏度、Payne效应和基本力学性能影响较大,但对疲劳寿命和耐磨耗性能的影响不明显,薄通15次胶料的门尼黏度、Payne效应和基本力学性能明显下降;密炼结合开炼机低温薄通工艺的混炼效果优于普通密炼机一段混炼工艺的混炼效果。     

滚筒转速对零件混合周期的影响

阐述了滚筒转速对零件混合周期的影响,指出提高滚筒转速可缩短零件的混合周期.分析了影响滚筒转速的多种因素,提出常规情况下滚筒转速的选择方案,生产中应根据具体情况选择合适的滚筒转速,以利于滚镀的生产效率和产品质量的提高,介绍了几种滚筒转速的调节方式.     

碳纤维材料在混凝土结构加固工程中的应用

碳纤维材料（CFRP）具有强度高、质量轻、耐腐蚀,施工简便、工期较短等优点。介绍了CFRP在钢筋混凝土构件加固时,受弯、受剪、抗震的计算要则和施工工艺,以及在高浓度磷复肥工厂厂房加固后的使用效果。     

FRP管增强混凝土结构的性能研究

纤维缠绕聚合物基复合材料(FRP)管增强混凝土结构已成为目前国际土木工程界研究的新热点.本文从组分材料特性和组合结构两方面综合阐述了FRP管增强混凝土结构的工作机理,并与传统钢管混凝土结构进行对比分析,表明该组合结构具有极大的优越性.全面介绍了该技术的国内外研究发展现状,并对今后的发展和研究方向进行了展望.     

局部锈蚀对钢筋混凝土梁承载性能的影响

局部锈蚀钢筋混凝土构件的承载性能及破坏形态与均匀锈蚀构件相比有很大差异,本文采用数值模拟方法对钢筋混凝土梁在跨中锈蚀、端部锈蚀、单侧锈蚀等情况下的受弯性能展开研究.研究结果表明:跨中锈蚀导致的粘结力损失对于混凝土梁承载力并无较大影响,但是会降低锈蚀构件的抗弯刚度;两端锈蚀导致的粘结力损失会严重影响钢筋在混凝土中的锚固效果,当锈蚀率较大时会导致锚固失效,使结构材料远未达到屈服强度构件就不能继续承担荷载;单侧锈蚀的钢筋混凝土梁,当锈蚀段在距离加载点附近时,且位于粘结应力较大值区段的起始位置处,对钢筋混凝土梁的承载性能影响最大.     

截面尺寸对CC+CFRP共同约束钢筋混凝土方柱受力性能的影响

截面尺寸对于碳纤维增强复合材料(CFRP)约束柱的性能具有重要影响,鉴于CFRP在特殊环境中的耐久性问题,提出了碳纤维布与混凝土帆布(CC)联合加固方式,通过两种加固方案(CFRP加固和CFRP+CC共同加固)的矩形钢筋混凝土方柱轴压试验,研究了不同截面尺寸对混凝土方柱轴向受压承载力的影响,分析了加固后混凝土方柱的破坏形态和延性.结果表明:随着柱截面尺寸的增大,试件的持荷平台变小,截面应力、应变和延性系数均减小;CC+CFRP复合加固柱的承载力和延性较CFRP加固对照组均得到提高,破坏形态也得到明显改善.     

基于混凝土强度随机性的钢筋混凝土梁裂缝开展模拟

本文提出一种基于混凝土强度随机性的钢筋混凝土构件裂缝开展模拟方法.该方法定义混凝土抗拉强度满足正态分布,加载过程中通过对混凝土单元的实时拉应力与预先定义的抗拉强度进行比较,确定混凝土是否开裂及裂缝开展情况.首先通过数值模拟对其可行性进行验证,之后通过模型试验对其在裂缝高度识别方面的应用进行有效性验证.数值模拟及模型试验验证的结果表明,基于混凝土强度随机性的钢筋混凝土构件裂缝开展模拟方法是可行的且其用于钢筋混凝土梁裂缝高度识别是有效的.     

粉煤灰掺量对钢纤维混凝土强度和耐久性的影响

研究了粉煤灰掺量对C50钢纤维混凝土强度、渗透性、碳化等方面的影响.结果表明,当钢纤维用量一定时,粉煤灰用量在一定范围内增加,有利于改善钢纤维混凝土的微结构,使其后期强度和耐久性有一定提高,可配制出耐久性良好的钢纤维混凝土.     

纤维混凝土梁研究综述

对纤维增强混凝土梁的国内外研究进展进行了归纳总结,从试验分析方面阐述了纤维对梁力学性能的影响;在理论研究方面对纤维混凝土梁的抗弯和抗剪理论及抗剪承载力计算公式进行了总结并对公式的实用性做了进一步的阐述;在数值模拟方面介绍了纤维混凝土梁数值计算使用的的软件及成果.最后,基于现有的研究成果,提出了目前存在的不足,探讨了未来纤维混凝土梁的发展方向.     

BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性研究进展

随着远海工程建设对建筑原材料的需求量与日俱增,若由内陆向海岛运送原料,其运输费用高、时效性差等问题显而易见。对于岛礁工程建设而言,可就地取材,将珊瑚碎屑作为骨料并加入海水拌制成珊瑚混凝土,同时采用纤维增强复合材料筋(FRP筋)作为结构增强筋,可有效解决海洋环境下钢筋锈蚀等耐久性问题。玄武岩纤维增强复合材料筋(BFRP筋)的力学性能优越,但我国对BFRP筋的研发起步较晚,尚未有充分的理论经验,故应对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性展开系统研究,以确保岛礁工程建设的安全性。基于现有试验研究进展,在分析BFRP筋、珊瑚混凝土材料基本力学性能的基础上,对BFRP筋的耐久性、珊瑚混凝土的耐久性、BFRP筋-珊瑚混凝土界面粘结耐久性,以及BFRP筋增强珊瑚混凝土结构耐久性进行系统地概述与总结,并对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性的后续研究进行展望。     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土研究进展

由于钢-聚丙烯混杂纤维混凝土(SPFRC)更加优异的力学性能和更加合理的经济效果,使得它在桥梁、路面、机场跑道、大型隧道衬砌、大跨度结构等重大工程中拥有广阔的应用前景.目前对于SPFRC的研究主要集中在纤维的混杂效应、力学性能、抗爆裂性能以及耐久性方面.对于SPFRC的力学性能,国内外学者开展了大量的试验研究,基本得到共识:钢纤维与聚丙烯纤维混杂能提高混凝土的抗压、抗折与劈裂强度,并显著提高混凝土的抗裂性能和韧性.近年来对SPFRC力学性能的研究已由材料性能向构件性能研究发展,逐渐开展了SPFRC梁式构件和柱式构件的静力学与抗震性能试验研究,已有的结果显示钢与聚丙烯纤维混杂能大幅提高混凝土柱的抗震性能,以及混凝土梁的抗剪性能.另有研究表明钢-聚丙烯纤维混杂掺入能有效提高高温作用下混凝土的抗爆裂性能.关于SPFRC的耐久性方面主要涉及它的抗冻性能和抗渗性能,开展了一些单因素作用下SPFRC的耐久性研究,对于多因素复杂环境作用下SPFRC的耐久性研究鲜有涉及.