ECC动态拉伸力学特性试验研究与数值模拟

作者：李秀地^*; 罗银剑; 崔亚娇; 傅鑫亮; 蔡涛

来源：振动与冲击, 2023, 42(09): 161-188.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.09.018

• ECC
• 冲击劈裂拉伸
• 耗能
• 霍普金森压杆(SHPB)
• 破坏形态

基于分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bars, SHPB)装置对基体材料、不同纤维掺量的ECC(engineered cementitious composites)在R1(5.8～6.9 s-1)、R2(9.7～13.3 s-1)、R3(14.4～18.9 s-1)、R4(19.2～28.5 s-1)4个应变率范围下进行冲击劈裂拉伸试验。探究基体材料、ECC在不同应变率下的动态力学特性及纤维掺量对ECC力学性能的影响。试验表明：基体材料、ECC的动态劈裂拉伸强度均具有显著的应变率增强效应；当纤维掺量小于2.3%时，纤维掺量与动态劈裂抗拉强度呈现出正相关。此外，通过试验发现基体材料的吸能能力与试件的破碎形态有关，随着纤维掺量的增加ECC破碎程度减小，微裂缝增多。通过拟合试验数据修正了ECC的应变率效应，并将修正后的模型嵌入到LS-DYNA软件中，基于新建模型对试验的全过程进行数值模拟分析，相较于试验数据，模拟结果最大误差为8%。最小误差为2.3%,试件的破坏形态吻合程度较高，数值模拟结果表明新建ECC材料模型能够较好表现ECC动态拉伸特性。

• 单位
  中国人民解放军陆军勤务学院