珊瑚混凝土的抗冲击性能数值模拟研究

作者：贺添益; 吴玮栋; 朱圆; 梅勇; 吕玉正; 邵建立^*; 孙云厚

来源：兵器装备工程学报, 2023, 44(11): 57-66.

• 珊瑚混凝土
• 应变率效应
• 冲击响应
• 数值模拟

为探究纤维、水胶和砂胶配比对珊瑚混凝土抗冲击性能的影响，采用LS-DYNA软件对高性能珊瑚混凝土的冲击响应过程进行了数值模拟研究，着重探讨了不同应变率下纤维掺量、砂胶比和水胶比对珊瑚混凝土破碎形态、抗压强度、弹性模量及韧性的影响规律。模拟结果表明：(1)纤维掺量的增加能显著提高珊瑚混凝土的抗压强度，特别是在高加载速度下，其增强效果尤为明显，当纤维掺量从0.6%增加至1.2%时，在20 m/s的加载速度下，DIF-fc增长约22.2%。而纤维掺量对弹性模量和韧性的影响与应变率强相关。在较低加载速度下(v≤14 m/s),纤维掺量的增加会降低弹性模量和韧性；在较高加载速度下(v≥16 m/s),纤维掺量的增加会提高弹性模量和韧性。(2)砂胶比含量的增加能显著提高珊瑚混凝土的抗压强度，然而会降低珊瑚混凝土的弹性模量，当砂胶比从0.8增加至1.0时，DIF-fc整体增加了约0.2,DIF-E整体降低了约0.05。(3)水胶比含量的增加会提高珊瑚混凝土的弹性模量，当水胶比从0.22增加到0.25时，DIF-E整体增加了约0.1。水胶比对抗压强度和韧性的影响与应变率强相关。在较低加载速度下(约小于13 m/s),水胶比含量的增加会提高珊瑚混凝土的抗压强度和韧性；在较高加载速度下(约大于13 m/s),水胶比的增加会降低抗压强度和韧性。

• 单位
  爆炸科学与技术国家重点实验室; 北京理工大学