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基于FEM-SPH耦合法的弹丸侵彻钢纤维混凝土数值模拟
引用本文:纪冲,龙源,方向. 基于FEM-SPH耦合法的弹丸侵彻钢纤维混凝土数值模拟[J]. 振动与冲击, 2010, 29(7): 69-74. DOI:  
作者姓名:纪冲  龙源  方向
作者单位:解放军理工大学,工程兵工程学院,南京,210007
基金项目:国家自然科学基金资助项目,北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金资助项目 
摘    要:针对有限元法(FEM)处理超大变形问题时所存在的困难,基于有限元与光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics:SPH)的耦合方法模拟了弹丸对钢纤维混凝土的侵彻破坏过程。其中弹丸作为刚体处理并划分成Lagrange标准有限元网格,而靶体中心部分划分成光滑粒子并经历大应变、高应变率和高压作用。为了描述钢纤维混凝土的非线性变形及断裂特性,在计算中引入了Holmquist-Johnson-Cook累积损伤材料模型。数值模拟结果形象再现了弹丸冲击作用下靶体材料破碎、飞溅成坑的物理过程,尤其靶表面碎片飞散的模拟情况与高速摄影照片符合较好,并且侵彻深度计算结果与实验数据具有较好的一致性,FEM-SPH耦合方法显示出了模拟侵彻问题的有效性。研究表明钢纤维能明显增强混凝土基体的抗侵彻性能,且随纤维含量的提高增强效果更佳。

关 键 词:钢纤维混凝土  侵彻  光滑粒子流体动力学(SPH)  数值模拟
收稿时间:2009-11-27
修稿时间:2010-02-01

Numerical simulation for projectile penetrating steel fiber reinforced concrete with FEM-SPH coupling algorithm
JI Chong,LONG Yuan,FANG Xiang. Numerical simulation for projectile penetrating steel fiber reinforced concrete with FEM-SPH coupling algorithm[J]. Journal of Vibration and Shock, 2010, 29(7): 69-74. DOI:  
Authors:JI Chong  LONG Yuan  FANG Xiang
Abstract:
Keywords:
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