植物纤维金属层合板的抗低速冲击性能

为了提升植物纤维增强复合材料的冲击性能,采用亚麻纤维增强环氧树脂（FFRP）与具有较高韧性的铝合金薄板进行层间混杂,制得亚麻纤维铝合金层合板（FFML）;另外,为了提升铝合金薄板表面积及其与树脂基体的界面结合能力,对铝合金薄板进行了一系列表面处理,并与FFRP层合板进行了对比试验.结果表明：铝合金薄板可以有效提升植物纤维增强复合材料的初始刚度、最大冲击载荷及吸收能,并使其破坏模式从脆性破坏转变为塑性破坏;与FFRP层合板相比,经表面处理过的FFML最大冲击载荷与吸收能量分别提升了136%和58%,损伤面积下降了84%.     

Al2O3陶瓷与超高分子量聚乙烯复合结构抗穿甲燃烧弹侵彻性能试验研究

为了研究陶瓷与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合结构在弹丸冲击作用下,不同组合方案对抗侵彻能力的影响,开展了7.62 mm穿甲燃烧弹以V25=808 m/s速度冲击单层陶瓷+单层UHMWPE、双层陶瓷+单层UHM-WPE、双层陶瓷+双层UHMWPE等5种组合方式的抗侵彻性能试验.试验结果表明,7 mm Al2O3陶瓷...     

迎弹面止裂层对陶瓷复合结构抗侵彻性能影响试验研究

为了研究陶瓷复合结构在弹丸冲击作用下,芳纶、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚脲止裂层对其抗侵彻能力的影响,开展了7.62 mm穿甲燃烧弹以V 25=808 m/s速度冲击7种不同组合方式复合结构的抗侵彻性能试验.试验结果表明,止裂层能够防止陶瓷层在承受子弹冲击时过早向外崩溅,从而提高陶瓷复合结构抗侵彻能力;提高陶瓷...     

冲击荷载作用下砂岩动态力学性能与耗能规律

采用直径为Ф50 mm的分离式霍普金森压杆试验装置对砂岩进行动态冲击试验,研究砂岩在不同冲击荷载作用下的动态力学响应及耗能规律。结果表明:应力-应变曲线峰值随冲击荷载增加而渐进性增大,且出现“滞后”现象;岩石材料的破碎特征有明显的率相关性,随着平均应变率的增大,单位体积吸收能越高,岩石碎块的大块占比越小,砂岩的试样的破碎程度越大。     

连续冲击下钢筋混凝土板的动态响应分析

为了研究连续增幅冲击下钢筋混凝土板的动态效应,采用LS-DYNA显示动力算法对板件进行了3次连续冲击荷载下的数值模拟试验,分析了3次冲击的破坏模式,并提取了其能量时程曲线和冲击力时程曲线。结果表明,在连续冲击荷载作用下,混凝土的损伤面积逐次增大,条状裂缝宽度也随之扩大,冲击响应变得更加复杂;随着冲击能量输入的增加,混凝土板将不再能独自完成能量的转换,钢筋在冲击过程中会起到良好的能量耗散的作用;落锤冲击力峰值随着落锤高度的增加而变大,冲击力首个波段时长随着板件损伤程度的加深而变长。     

基于Pushover方法的框筒结构在水平地震作用下的层间耗能研究

地震中输入结构的能量，首先应考虑的是它在结构层间的分布情况，层间耗能规律是结构抗震分析与设计的能量方法中的一个主要部分之一。本文通过一12层的钢筋混凝土框筒结构实例，利用pushover方法分析了其层间耗能分布规律，与非线性动力时程需要选取地震波的不确定性相比，采用该法可以减少分析时间，同时获得较为稳定的分析结果；通过改变该框简各主要结构参数，得出了各种参数变化对结构能量集中趋势的影响。     

冲击荷载作用下钢筋混凝土板的动力性能研究

以固支的圆板为例,建立了三角形冲击荷载作用下钢筋混凝土的有限元模型,分析了荷载大小和作用时间对板动力响应的影响,结果表明,板的动力响应主要受荷载强度的影响,荷载作用时间影响不大,结构变形以弯曲模态为主。     

冲击荷载作用下岩石破裂损伤的耗能规律

从损伤的实质物理意义出发,提出了损伤参量的抽象分形,把损伤推广应用到岩石的破碎阶段,用损伤插值分形来表示总体损伤,从而构造出损伤与块度的迭代关系式.根据冲击荷载作用下岩石中的能量耗散规律与脆性动态断裂准则,把应力波作用下的疲劳损伤迭代关系式应用到岩石的破坏后阶段,从而得出冲击能量、岩石损伤、块度分布之间的关系.实验研究表明,两种关系计算所得的损伤吻合较好.     

叠合复合材料板冲击性能的试验研究

对复合材料板的冲击性能进行研究。增加两种类型复合材料板(玻-碳及玻-环氧)的冲击能量直至完全成为一个试件。采用能量模拟方法建立冲击能和能量吸收的关系,结合荷载-挠度曲线确定组合构件的针入度和开孔阈值。通过比较荷载-挠度曲线以及冲击侧和非冲击侧破坏试件的图像,对不同冲击能下破坏试件的破坏过程进行评估。同时,对破坏试件的横截面也进行了检查和分析,对破坏程度,如纤维破坏、临界层的剥离范围,进行评估。研究表明:采用玻纤面层组合构件的开孔阈值比采用碳纤面层的组合构件大约高30%。     

三维静载与循环冲击组合作用下砂岩动态力学特性研究

 利用动静组合加载试验装置,对具有不同轴压和围压的砂岩进行循环冲击试验,研究砂岩抵抗循环冲击载荷能力的变化特性,并重点讨论围压和轴压对砂岩动态疲劳力学特性的影响。围压分别设置为4,8,10和12 MPa四个系列,轴向静载荷分别设置为49,84,105和125 MPa四个系列,入射杆上的入射波大小相等,入射能大小为230 J。结果表明,相同围压下,总循环冲击次数随轴压的增大而减小;相同轴压下,随围压的增加,岩石承受的总循环冲击次数增加。随循环冲击次数的增加,岩石动态峰值应力、加载段的变形模量和弹性应变逐渐减小,动态峰值应变和残余应变逐渐增加。动态峰值应力和平均应变率具有良好的负线性关系;相同围压情况下,随轴压的递增,动态峰值应力和平均应变率拟合直线斜率的绝对值越来越大;相同轴压情况下,随着围压的增加,拟合直线斜率的绝对值越来越小。三维静应力情况下,减小轴压或增加围压有利于提高岩石抵抗外部循环冲击的能力。     

低温等离子体表面处理对UHMW-PE复合材料冲击性能的影响

采用低温等离子体对纤维表面进行处理。结果表明,处理后的纤维表面能提高,使环氧树脂能良好地浸润纤维,纤维与树脂的粘结强度提高,制成的复合材料抗冲击性能得到改善,其原因是：由表面引入的多种含氧基团所形成的化学键力,由表面刻蚀坑产生的机械嵌合力。     

冲击荷载下圆孔蜂窝梁动力响应及孔间腹板屈曲研究

为了研究圆孔蜂窝梁在非常规荷载作用下的动力响应,对9根圆孔蜂窝梁进行落锤冲击试验,探究冲击速度、冲击质量、孔间距、孔高等4个参数对其动力响应和孔间腹板屈曲的影响。试验过程中采集锤头冲击力、梁的位移和加速度以及圆孔周围的应变,并通过高速摄像机拍摄冲击过程。试验结果表明：冲击持续时间随着冲击速度和质量的增加而增加;梁的位移响应受与冲击区域的距离、冲击能量、孔间距和孔高的影响;梁的平均能量吸收率为57.63%,并随着孔间距的增大而减小,随着孔高的增大而增加;加速度沿梁跨中到支座呈“两折线”衰减;冲击作用位置处圆孔的投影面积减小率与冲击能量表现为近似指数增长的趋势;随着冲击能量的增大,跨中孔间腹板发生侧向凸曲的程度加剧;随着孔间距的减小和孔高的增加,非跨中孔间腹板的屈曲程度加剧。     

均布冲击荷载作用下金属方板的变形与起裂研究

基于接触爆炸荷载作用下的金属薄板试验,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,分析均布冲击荷载作用下固支方板和单向支承方板的动力响应过程、最终变形、起裂和耗能。结果表明,边界条件对方板的动力响应和起裂有重要影响：固支方板的起裂位置为边界中点,而单向支承方板的起裂位置为角点附近;单向支承板边界产生较大的面内位移,在相同荷载作用下,其最终中心挠度、动力响应时间和变形耗能均比固支板大;单向支承方板的起裂冲量比固支方板可提高50%以上。     

钢管混凝土构件在冲击荷载作用下的模拟分析

运用LS-DYNA显示有限元程序,分析了钢管混凝土构件受到侧向冲击物冲击时,钢管混凝土的挠度与冲击部位、冲击能量、含钢率、混凝土等级之间的关系,建立了挠度和冲击能量之间的关系式以及冲击部位不同时挠度之间的关系.     

混凝土冲击性能的量纲分析与数值模拟研究

混凝土材料的冲击性能研究是建筑防护研究的重要课题.对钢弹冲击混凝土的两个模型进行数值模拟,得到了混凝土在反射波作用下的层裂现象,通过量纲分析,得到了混凝土在冲击作用下破坏的主要因素.     

冲击作用下预加荷载钢筋混凝土板动力响应及破坏模式研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立预加荷载钢筋混凝土板的模型,对预加荷载钢筋混凝土板在冲击作用下的动力响应和破坏模式进行研究.模型考虑了应变率效应的影响,混凝土采用塑性损伤模型,钢筋采用Cowper-Symonds模型.为了验证有限元模拟的准确性,对已有试验进行有限元模拟,有限元结果与试验数据吻合良好,说明有限元模型的有效性.建立不同参数组合模型,分析冲击质量、冲击速度、预加荷载、配筋率参数对钢筋混凝土板动力响应和破坏模式的影响.结果表明:冲击质量和冲击速度是影响板动力响应的主要因素,冲击质量相同时,板中心挠度与冲击速度呈平方增长关系;在冲击过程中,板的损伤破坏主要集中在冲击块与板接触的区域.根据板的变形和应力损伤划分三种冲击响应模式,基于最大位移准则给出了三种响应模式对应板中心挠度与计算跨度比值范围.     

钢管混凝土梁在侧向冲击荷载作用下动力响应的试验研究和数值模拟

钢管混凝土构件和其他材料的结构构件一样,在役期间不可避免地要受到意外撞击,为了了解其破坏过程进而为结构设计提供理论依据,对套箍系数分别为1、1.15和1.9的两端简支钢管混凝土梁在不同侧向冲击能作用下的动力响应进行试验研究和仿真分析。动载试验在DHR-9401落锤式冲击实验机上进行,试验过程中通过力传感器和应变片记录冲击力时程曲线和试件特定位置的应变时程曲线,试验结束后测量试件整个跨度范围内的侧向位移,获得试件残余变形模态。利用ANSYS/LS-DYNA软件,采用PLASTIC-KINEMATIC和SOIL-CONCRETE材料模型分别模拟钢管和其核心混凝土材料,对试验过程进行数值模拟,得到的跨中挠度和冲击力时程曲线与试验结果非常一致,进而对试件的应变变化情况进行深入的研究,给出钢管混凝土试件的临界破坏状态。研究结果表明,套箍系数是影响构件临界破坏能量的一个最重要的因素,临界破坏能是套箍系数的二次函数。     

侧限条件下冲击作用对黏性土变形与强度性状的影响

在侧限条件下,对不同饱和度的黏性土进行不同能量的冲击,对冲击后的土样进行侧限压缩试验和直剪试验,研究冲击能量与冲击后土的密度、压缩曲线、压缩模量和强度参数之间的关系,得到了一些有益的认识.