球状飞射物对屋面瓦片冲击效应的数值模拟

作者：王枫; 胡丰; 黄鹏^*; 顾明

来源：同济大学学报(自然科学版), 2018, 46(10): 1334-1340.

• 屋面瓦片
• 球状飞射物
• 冲击效应
• 数值模拟

选取典型的球状混凝土飞射物,研究其对一种典型屋面陶土瓦片的冲击破坏作用.基于ANSYS/LS-DYNA平台,参考落球冲击试验方法建立冲击碰撞的有限元计算模型.选取Johnson-Holmquist-Ceramic本构模型模拟陶土瓦片材料,引入单元应变失效准则模拟瓦片破坏情况,采用显式动力学方法研究落球冲击试验中瓦片应力、应变、变形的时变机理.对冲击速度、球块质量、瓦片倾角进行参数分析,结果表明,瓦片最大等效应力与冲击速率及球块质量大致成正比,与瓦片倾角相关性不大.冲击过程是一个能量显著转移的过程,根据损伤方程计算出陶土瓦片能承受不超过34.35m·s-1的来流风速下球状混凝土飞射物的冲击破坏作用.

• 单位
  同济大学; 土木工程防灾国家重点实验室