摘要
在人工海水制备珊瑚砂水泥基复合材料中混杂加入碳纤维与聚丙烯纤维,得到了四种不同纤维掺量的碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料。使用直径100 mm分离式Hopkinson压杆设备对材料进行五种应变率下的冲击压缩试验,使用LS-DYNA对材料进行冲击压缩数值模拟计算。研究结果表明:(1) 试验应变率临界值为200 s~(-1)。当试验应变率大于200 s~(-1)后,混杂碳纤维与聚丙烯纤维所形成的纤维网络对试块增韧作用加强。(2) 碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料峰值应力具有明显的应变率效应,且动态增强因子DIF对应变率的敏感程度较高。(3) 使用珊瑚砂细骨料导致试块内微裂纹与微空洞等缺陷较多,在珊瑚砂水泥基复合材料内混杂掺加碳纤维与聚丙烯纤维后,试块冲击抗压强度的提升有限,但显著提升了珊瑚砂水泥基复合材料的抗冲击韧性。(4) 通过试验数据与参数调试确定了HJC模型的参数,试块峰值应力模拟结果与试验结果的误差在5.97%以内。
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