低速冲击下复合材料层合板的损伤过程模拟

运用一种精度较高的高阶位移位模型复合材料层合板的应力分析，在分层损伤处采用沿厚度分段抛物线插值的方法拟合横向剪应力，运用该方法进行冲击损伤过程的计算，可以不用重新生成网格，并能计算多个分层同时扩展的情况，最后，将计算模拟结果与献的实验数据进行比较，说明了本方法正确和有效性。     

爆炸荷载下金属结构损伤的数值模拟

模拟了炸药爆炸对金属结构的破坏,以LS-DYNA为仿真平台,分析了所应用的材料模型,比较了不同单元网格密度对计算结果的影响．对于平面应变问题,比较了采用二维和三维模型时在算法方面的区别,并对它们计算的结果进行了对比．与实测结果对比表明,用LS-DYNA可以有效模拟金属结构在爆炸荷载作用下的冲击响应．     

冲击荷载作用下混凝土抗压强度的细观力学数值模拟

为研究混凝土在冲击荷载作用下的细观破坏机制,将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及二者间的黏结带所构成的三相复合材料,根据瓦拉文公式确定代表骨料的颗粒数,采用蒙特卡罗方法生成随机骨料模型.采用双折线损伤模型描述混凝土细观单元的损伤退化.利用非线性有限元方法对湿筛混凝土立方体小试件和全级配混凝土立方体大试件在冲击荷载作用下的细观破坏机制进行数值模拟,给出了试件的应力-应变曲线和动态抗压强度.研究结果表明,数值模拟所得的结果与实验结果表现出较好的一致性.     

预应力钢筋混凝土安全壳侵彻数值模拟分析

应用显式动力有限元程序，对核反应堆预应力钢筋混凝土安全壳进行了卵形头弹体侵彻数值模拟分析。采用HJC混凝土累积损伤材料模型，采用分离式三维有限元计算模型，分析了预应力钢束及预应力对弹体侵彻过程的影响。     

不同孔隙率CFRP层合板冲击损伤分析

为了建立适用于织物纤维增强复合材料层合板的冲击损伤失效准则,在适用于复合材料单向板低速冲击失效准则的基础上,改进了纤维及基体破坏的失效准则.对于织物纤维增强复合材料层合板,分别考虑了经向纤维破坏、纬向纤维破坏、基体法向挤压破坏、分层破坏等冲击损伤形式.使用ABAQUS软件建立有限元模型,结合刚度突然退化模型,通过引入不同孔隙率复合材料的基本强度参数,较为准确地预测了不同孔隙率的织物碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的冲击损伤投影面积.     

均匀冲击荷载作用下重力坝的损伤分析

对于重力坝,远程水下爆炸、大体积山体滑坡等引起的水下冲击波作用可近似视为均匀冲击荷载作用,均匀冲击荷载作用下混凝土重力坝损伤特性较静荷载作用下要复杂得多.本文以非线性显式动力分析程序Abaqus/Explicint为平台,考虑冲击荷载作用下混凝土的高应变率效应,通过建立混凝土重力坝均匀冲击三维模型,对不同冲击荷载下的大坝动态响应进行全性能数值仿真模拟,探讨混凝土重力坝在不同冲击荷载下的损伤.试验结果表明:冲击荷载下大坝损伤模式不仅与大坝自身的动力特性有关,还与冲击能量的大小有关;坝体损伤形式表现为拉伸损伤和压缩损伤,以拉伸损伤为主.     

冲击荷载作用下挡土墙的位移与应力计算

利用有限元法，结合挡土墙的边界条件，分析了冲击荷载作用下挡土墙的极限位移与极限应力，为挡土墙后填土实施强夯施工方法提供了科学的理论依据。     

高强度钢板热成形三维温度场数值模拟分析

基于三维温度场有限元理论,考虑高强度钢板实际热成形过程中板料和水冷模具的温度边界条件,开发了用于热成形的KMAS_HF(King mesh analysis system_Hot forming)温度场分析模块,其中分别采用壳体单元和三维四面体单元模拟板料和模具温度场,将板料相变潜热释放引入温度场分析过程中。以典型U型试件为例,对其热成形过程进行数值模拟分析,并与实际试验进行对比研究。结果表明:板料与三维实体模具温度变化的数值模拟结果与试验结果一致,该模块对于热成形温度场分析预测具有重要指导意义。     

冲击荷载作用下挡土墙的位移与应力计算

利用有限元法 ,结合挡土墙的边界条件 ,分析了冲击荷载作用下挡土墙的极限位移与极限应力 ,为挡土墙后填土实施强夯施工方法提供了科学的理论依据     

冲击荷载下混凝土破坏过程的数值模拟

目的 探究冲击荷载作用下混凝土内部真实的破坏机理以及在不同应变率下混凝土强度随应变率的变化规律.方法 基于离散单元法,采用细观二维梁-颗粒模型BPM(Beam-Particle Mode in Two Dimensions)模拟了三种不同应变率下混凝土材料的动态响应.结果 从混凝土破坏图形可以看出.冲击荷载下混凝土的破坏过程实际上是混凝土内部的原生裂纹的激发、扩展、贯通直至整体结构的破坏.从混凝土应力-应变曲线可以看出.混凝土是率敏感性材料,其峰值应力和应变均随应变率的提高而增大.结论 模拟结果和试验结果在达到峰值应力前的曲线基本吻合,说明梁-颗粒模型可以用来模拟混凝土在冲击荷载下的动态破坏,其结果是可靠和准确的.     

含裂纹板在冲击载荷作用下的失效准则

研究了含裂纹板在低速率冲击载荷作用下的互型动态起裂问题。分析了裂尖塑性区附近的周向应变，利用裂尖塑性流变模型的概念，建立了一个裂尖计算模型，推导出裂尖张开位移和裂尖塑性区周线上最大周向应变的关系。据此提出最大周向应变理论作为动态起裂准则。通过ＬＹ１２ＣＺ制成的带裂纹试件在ＭＴＳ─８１０试验机上进行冲击拉伸试验，利用数值计算和实验结合的方法，计算了εθ·（ｔ）、ＣＴＯＤ（ｔ）和Ｊｄ（ｔ）随时间的变化曲线，验证了最大周向应变理论作为动态起裂准则的可行性。     

冲击载荷下脆性岩板损伤断裂演化的实验模拟研究

在矿山运输系统中,井壁围岩冲击损伤破坏对经济和安全效益的影响是至关重要的,因为动态冲击载荷对井壁围岩和支护结构会产生严重的削弱破坏作用,室内研究表明,岩石样品如岩板在动态载荷的冲击作用下会失效。为研究在低速冲击载荷作用下,脆性岩石损伤断裂的演化过程,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置中压缩气体发射球体子弹对脆性岩板进行变角度冲击损伤实验,岩板受到冲击后,边缘出现凹坑,表面裂纹从撞击凹坑直达岩板边缘,实验中样品的表面裂纹能有效代表试样内部的开裂状况,能有效反映冲击能量的耗散、破裂区面积与裂纹表面积随入射能量呈非线性增长趋势,同时与入射角度相关,但当破裂区面积急剧下降时,裂纹表面积反而急剧上升,表明裂纹的发生发展有明显的孕育期,在入射能量达到临界值前,主要表现为裂纹孕育增长,在达到临界值后,发生宏观断裂破坏,裂纹面积呈负增长,破裂区面积增大。实验结果分析表明在实际工程中,围岩和支护结构的抗冲击的最优化设计角度范围在15°～30°。     

冲击载荷下脆性岩板损伤断裂演化的实验模拟研究

在矿山运输系统中,井壁围岩冲击损伤破坏对经济和安全效益的影响是至关重要的,因为动态冲击载荷对井壁围岩和支护结构会产生严重的削弱破坏作用,室内研究表明,岩石样品如岩板在动态载荷的冲击作用下会失效。为研究在低速冲击载荷作用下,脆性岩石损伤断裂的演化过程,利用分离式霍普金森压杆（SHPB）装置中压缩气体发射球体子弹对脆性岩板进行变角度冲击损伤实验,岩板受到冲击后,边缘出现凹坑,表面裂纹从撞击凹坑直达岩板边缘,实验中样品的表面裂纹能有效代表试样内部的开裂状况,能有效反映冲击能量的耗散、破裂区面积与裂纹表面积随入射能量呈非线性增长趋势,同时与入射角度相关,但当破裂区面积急剧下降时,裂纹表面积反而急剧上升,表明裂纹的发生发展有明显的孕育期,在入射能量达到临界值前,主要表现为裂纹孕育增长,在达到临界值后,发生宏观断裂破坏,裂纹面积呈负增长,破裂区面积增大。实验结果分析表明在实际工程中,围岩和支护结构的抗冲击的最优化设计角度范围在15°～30°。     

冲击荷载下岩石动态损伤演化研究

I型裂纹破坏为岩石材料在冲击荷载作用下的主要破坏方式.通过假设岩石材料宏观上是一个均匀连续体,而细观上其内部则包含了大量随机分布的微裂纹等损伤缺陷;研究了岩石材料在冲击荷载下裂纹的成核、发展以及内部损伤演化规律;借助于宏细观相结合的理论建立了表征岩石材料细观结构及其损伤演化过程中的某种特征参量与宏观力学参数之间的关系方程.     

澄碧河桥粘钢板加固及荷载试验

介绍了带悬臂端的简支双T结构桥梁在缺乏设计及施工资料的情况下,对桥梁现状进行充分的调查检测,采用粘贴钢板法对其上部结构进行全面加固维修.通过全桥静载试验,测得该桥各控制截面的应力和挠度值,表明该桥上构经过全面维修加固后主梁的强度和刚度能满足加固设计荷载要求,各工况下相应部位砼和所粘贴钢板的实测应变数据分析表明,钢板和砼充分粘结,共同受力,粘钢效果良好.     

T10钢脉动冲击磨损规律的试验研究

对T10钢进行了脉动冲击磨损试验及滑动磨损试验,对其脉动冲击磨损机理进行了探讨,分析了T10钢脉动冲击载荷下的磨损规律及其与45钢磨损的不同之处,指出T10钢脉动冲击载荷下的磨损规律受硬度和载荷的交叉影响,磨损机理不同于一般的滑动磨损,主要有切屑犁沟、疲劳剥落等,这几种磨损形式的存在与硬度、载荷有关.     

板件在单轴往复荷载作用下非线性屈曲分析的有限元法

本文根据板壳非线性有限元的基本理论，考虑几何和材料双重非线性，导出了分析板壳非线性问题的曲壳有限元法，并编制了计算程序。文中考虑了初始缺陷的影响，对板件在往复荷载作用下屈曲后性能和全过程性状进行了计算分析，并与试验结果进行了比较。     

横向冲击荷载下加筋板结构的动力响应数值分析

以横向冲击荷载下的四边简支加筋板结构为研究对象,建立有限元模型。通过对不同参数下加筋板动力响应时间历程曲线的比较,分别讨论荷载形式、荷载峰值、加强筋体积比、宽高比以及分布形式对整体结构动力响应的影响。研究结果表明：阶跃荷载下加筋板动态响应最为强烈,荷载峰值与加筋板挠度峰值直接相关;加强筋与板的体积比α、加强筋横截面的宽高比β与整体结构的动力响应密切相关;在加强筋与板的体积比α一定前提下,减小加强筋宽高比β的值,更利于提高结构的抗冲击能力。     

复合材料正交迭层板拉伸损伤特征的研究

复合材料迭层板的过早损伤直接影响其设计利用率与使用可靠性。本文报导[0_2/90)2]_s、[90_2/0_2]_s 及[ 45_2/-45_2]_s 正交迭层板静拉伸过程损伤特征的研究工作。采用了应力—应变曲线、声发射、X—射线、光学显微镜和扫描电子显微镜等研究方法,通过大量的实验结果,全面地考察了三种正交迭层板的宏观损伤特征,并运用微观分析手段,提出了初始损伤机理。研究了基体韧性与正交板损伤特征的定性关系。韧性增加可以推迟初始损伤产生,阻止损伤扩展,减轻损伤程度,从而可以提高复合材料的设计利用率。