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。     

横向冲击荷载下钢管混凝土柱承载性能研究

对横向冲击荷载下的两端固支钢管混凝土柱承载性能进行数值仿真分析,在此基础上分析了构件重点部位的应力、应变时程曲线以及塑性铰形成与变化过程,结果表明,横向冲击荷载下两端固支钢管混凝土具有良好的塑性变形能力和较好的抗冲击力学性能。     

冲击作用下型钢混凝土柱动力响应分析

为研究型钢混凝土柱在冲击作用下的动力响应,基于有限元软件LS-DYNA建立了型钢混凝土柱的数值模型,对型钢混凝土柱的损伤演化过程进行研究,针对冲击位置的时程曲线分析其动力响应,并通过参数分析研究了柱身动力响应对不同参数的敏感性。研究结果表明,在冲击作用下型钢混凝土柱的破坏模式为局部剪切型;混凝土的塑性破坏主要发生在冲击位置斜向下45°至柱底;由于冲击体在撞击过程中发生回弹,型钢混凝土柱在整个撞击过程可分为受迫振动阶段和自由振动阶段。     

冲击载荷作用下岩石损伤的能量耗散

利用一级轻气炮进行平面撞击实验，测量砂岩试件组成的靶板中的应力-时间历程曲线；基于RaIlkinc-Hugoniot守恒方程，计算得到不同冲击荷载下岩石试件中的损伤能量耗散密度，为建立新的岩石动态损伤模型创造了条件。     

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.     

冲击地压机制的细观实验研究

在国内外现有研究成果的基础上，总结冲击地压发生特征，结合我国最新冲击地压案例，分析冲击地压的诱发因素。基于非平衡态热力学和耗散结构理论，阐述冲击地压孕育过程中“煤体-围岩”系统内能量集聚及耗散特征：同时，研究煤体细观结构参数及有机组分分布等因素与煤体冲击倾向性的内在关系。通过煤样断裂过程的细观实验，探讨煤岩体在采动等外界因素影响下内部微裂纹快速成核、贯通、扩展进而诱发煤体整体失稳的机制。     

基于LS-DYNA的钢筋混凝土梁落锤冲击响应分析

基于LS-DYNA显示动力分析程序,对3种不同配筋梁的冲击试验进行了数值模拟,通过参数分析探究了不同落锤高度下系统总能和各部件能量在整个冲击过程中的变化规律以及不同时间下剪应力沿梁长的分布情况.结果表明:随着落锤高度增加,落锤动能与梁体内能交换会出现滞后现象,落锤高度对梁体内各部件的耗能比例没有显著影响,冲击过程中惯性...     

城郊矿煤样冲击倾向性指数的试验研究

利用 RMT-150B 伺服试验机对城郊矿煤样进行冲击倾向性试验,试验结果表明：测定冲击倾向性指数时煤样峰后变形特征与加载控制方式相关,测定动态破坏时间采用应力控制方式,冲击能量指数则采用应变控制方式;煤样的抗压强度与弹性模量、冲击能量指数、弹性能量指数和剩余能量指数呈正相关,而与动态破坏时间呈负相关,表明煤样抗压强度越高时发生冲击地压的危险程度越大;煤样的冲击能量指数与弹性能量指数,弹性能量指数与剩余能量指数均具有良好的正相关性;动态破坏时间与冲击能量指数具有呈良好负相关;剩余能量指标和弹性模量能否作为评判煤层冲击性等级划分有待进一步研究;城郊矿二2煤层煤样的动态破坏时间为306 ms、弹性能量指数为5.91、冲击能量指数为2.48、单轴抗压强度为8.86 MPa,依据规程模糊综合法评判二2煤层属于弱冲击类。     

基于黏弹性接触的落石冲击混凝土棚洞板力学特性理论研究

混凝土棚洞板是防治落石的主要承灾体，现有研究中多将棚洞板简化为梁或薄板单元，以弹性或弹塑性接触理论为基础开展研究，往往低估棚洞板的抗冲击性能。为此，考虑落石与棚洞板接触过程中的阻尼特点，引入等效黏弹性接触理论，将棚洞板视为正交各向异性板，构建落石冲击棚洞板的力学模型，得到落石冲击棚洞板的动力控制方程，根据落石位移、速度和加速度不同组合初始条件，采用微分方程求解法，推导得到落石冲击棚洞板各特征参量的多种理论解，为验证理论求解的正确性，与数值计算结果进行了对比分析。研究表明：线弹性解只能近似描述落石冲击过程，求解得到的落石各特征参量时程曲线是近似对称的两阶段曲线；而以黏弹性接触模型为基础，速度和加速度组合条件下的落石冲击参量理论解和数值解更相近，能够综合考虑落石冲击棚洞板过程中棚洞板受荷变形以及落石的能量损失，更符合实际工程；落石参数敏感性分析表明，落石最大冲击力、达到最大冲击力的时间以及冲击作用时间和落石质量呈正比，随着落石质量的增大，落石冲击参量显著增加，对棚洞板的损伤更大；对比试验结果以及多种理论计算结果可以得到：所得到的落石冲击力时程规律和试验相接近，而且该理论解给出了直接的函数表...     

圆钢管混凝土柱侧向偏心冲击的动力仿真分析

通过对不同钢壁厚度的钢管混凝土构件以及对同直径混凝土构件的冲击模拟,分析了钢管约束效应系数对构件变形和冲击抗力的影响,比较了钢管混凝土与混凝土两种材料构件在抗冲击能力方面的差异,表明有限元分析软件在模拟复杂问题尤其是对钢管混凝土这种不易看到内部破坏过程材料的模拟方面具有极大的优越性。     

多次连续冲击下钢管混凝土的动力学特性

钢管混凝土是一种以轴心受压构件为主的组合结构,因为其具备良好的受力功用和施工性而飞速发展。通过分离式霍普金森压杆(SHPB)对几种不同混凝土强度、不同钢管厚度的钢管混凝土进行了动态冲击试验。结果表明,相同气压和相同钢管壁厚条件下,钢管混凝土试件强度越高,其承载能力越高;相同混凝土强度和相同钢管壁厚度条件下,加载气压越大,其应力峰值越大,随着冲击次数的增加,钢管混凝土试件破坏加剧,其承载力也在降低;相同气压和相同强度条件下,钢管混凝土试件的钢管壁厚越大,其承载能力越高。     

扰动冲击下弱胶结红砂岩的能量耗散与分形特征

为探索动态扰动后西部矿区软岩夹层的能量耗散规律和破坏模式,利用分离式霍普金森压杆装置对弱胶结红砂岩进行动态冲击破坏试验,分析该类红砂岩在受到不同加载速率、不同次数扰动冲击以及是否扰动的条件下,试样在相同加载速率破坏性冲击过程中的能量耗散与分形特征.试验结果表明:在不同速率扰动冲击作用下,随着扰动冲击次数的增加反射能递增...     

单双向约束下冲击荷载对煤样渐进破坏的影响规律研究

采用自行研制开发的单双向约束摆锤式冲击动力加载试验装置,并配合超声波检测设备,分别进行单向和双向约束条件下,冲击荷载对煤样渐进破坏规律的系统试验研究,分析煤样在不同循环冲击直至形成宏观破坏的整个过程中表现出的破坏特征与能量耗散规律.结果表明:随着冲击次数的增加,煤样损伤量表现为倒"S"型累积增长模式;在单向约束条件下,...     

冲击碾压冲击能量及有效加固深度分析

文章在已有的计算分析方法上,通过类比强夯法,从能量转化的角度,提出了计算冲击碾压能量和评价有效加固深度的理论公式。通过分析文献中的工程实例,采用文章提出的理论公式计算出砂性土、粘性土和湿陷性黄土的有效加固深度修正系数值,并结合工程实际,给出合理的建议值,其中砂性土为1.3~1.6、黏性土为0.8~1.0、湿陷性黄土为0.6~0.8。文章为冲击碾压法的有效加固深度研究提供了一个思路,希望其中的部分参数能够通过工程实践、试验或数值模拟的方法得到进一步的检验和验证。     

混凝土材料强度的尺度效应律

基于能量耗散理论,对混凝土的受力变形过程、强度本质进行了研究分析,并提出混凝土材料强度的尺度效应律预期形式和今后混凝土强度尺度效应律应当重点研究的内容和方法。     

连续雷电冲击下土壤恢复特性分析及仿真研究

根据对雷电现象的研究发现，闪电通常包含了多个回击。在多脉冲电流下，土壤特性不仅与击穿特性有关，还与电参数恢复有关。不同地区，不同季节土壤的含水量不同，雷击对接地电阻的影响差异很大。构建了连续冲击试验平台，对典型接地体进行连续冲击试验。对连续冲击电流下作用下不同含水量的土壤的放电特性进行了研究，根据实验结果，讨论了连续冲击电流下土壤电阻率的修正方法。最后以ATP-EMTP软件为仿真平台搭建了连续雷击下接地装置的仿真模型。     

滑坡运动冲击破碎物理模型试验研究

高速岩质滑坡中的冲击破碎解体对其运动特性有较大的影响,并且运动过程中能量的迅速耗散与运动性能的瞬时改变,导致受灾范围的增大。通过开展物理模型试验,考虑岩质滑坡的复杂地形条件,设计陡坎来模拟滑坡体与外部不均匀地形之间的多次连续碰撞,利用不同物质组成和配比的不同数量的单位试块进行试验,研究岩质滑坡冲击破碎运动过程中滑块组成物质粒径、块体体积/试块数量对其运动特性的影响,采用高速摄像机及数码摄像机记录整个运动过程。试验结果表明:滑块总体运动时间随粒径的减小而增加并随块体体积的增加而增加,且堆积时间的增加为滑块总体运动时间增加的主要控制因素;块体平均速度及出口处的速度随粒径的减小而减小,随块体体积/试块数量的变化不明显,但整体波动范围均在1m/s之内;冲击破碎所造成的直接能量耗散占总势能的比例较小,但冲击破碎是岩质滑坡运动过程中能量耗散的重要因素,控制滑坡体的运动特性和能量耗散形式。     

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%。     

钢-混凝土-钢组合板爆炸冲击响应分析

基于钢-混凝土-钢（SCS）组合板爆炸试验,采用LS-DYNA显示动力分析程序对其抗爆性能进行数值模拟。通过与试验的对比验证了模型的可靠性,采用该模型分析了比例距离、混凝土厚长比、钢板厚度以及混凝土强度变化对SCS板动态响应的影响。结果表明,该有限元模型能够有效模拟SCS板在爆炸荷载下的动态响应过程;随着比例距离的减小,SCS板跨中位移逐渐增大,并由弹性变形转变为塑性变形;增加混凝土厚长比和钢板厚度能够有效降低SCS板跨中位移,而混凝土强度变化不会对SCS板抗爆性能产生显著影响。