彈丸侵徹鋼板夾層鋼纖維混凝土遮彈板數(shù)值模擬

運用有限元分析軟件ansys/ls-dyna對鋼纖維體積分數(shù)為0,0.5%,1.0%,鋼管壁厚度為4,7.5mm的鋼管鋼纖維高強混凝土遮彈層進行抗侵徹數(shù)值模擬研究,引入jhc模型來描述鋼纖維高強混凝土在高速、高壓環(huán)境下的非線性變形和破壞情況。通過分析距離中心侵徹位置不同節(jié)點的位移變化曲線,研究了鋼管分隔作用對遮彈層抗侵徹的影響,并與現(xiàn)場試驗結(jié)果進行對比,吻合較好。同時,研究了鋼纖維體積分數(shù)及鋼管壁厚度對遮彈層抗侵徹的影響,結(jié)果表明:鋼纖維的摻入減輕了彈體的破壞效應(yīng)、限制了侵徹深度;鋼管壁厚度的增加使其更好地發(fā)揮了自身的套箍及吸能作用,提高了遮彈層整體的抗侵徹能力。

運用有限元分析軟件ansys/ls-dyna對鋼纖維體積分數(shù)為0,0.5%,1.0%,鋼管壁厚度為4,7.5mm的鋼管鋼纖維高強混凝土遮彈層進行抗侵徹數(shù)值模擬研究,引入jhc模型來描述鋼纖維高強混凝土在高速、高壓環(huán)境下的非線性變形和破壞情況。通過分析距離中心侵徹位置不同節(jié)點的位移變化曲線,研究了鋼管分隔作用對遮彈層抗侵徹的影響,并與現(xiàn)場試驗結(jié)果進行對比,吻合較好。同時,研究了鋼纖維體積分數(shù)及鋼管壁厚度對遮彈層抗侵徹的影響,結(jié)果表明：鋼纖維的摻入減輕了彈體的破壞效應(yīng)、限制了侵徹深度;鋼管壁厚度的增加使其更好地發(fā)揮了自身的套箍及吸能作用,提高了遮彈層整體的抗侵徹能力。

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為更深入研究鉆地彈對鋼纖維混凝土介質(zhì)的侵徹與貫穿問題,根據(jù)鋼纖維混凝土在彈體侵徹過程中的介質(zhì)狀態(tài)及能量的分配關(guān)系,提出了介質(zhì)抗侵徹的變形和破壞模型;通過表征破碎區(qū)與徑向裂縫區(qū)的能量傳輸關(guān)系,分析得出彈體直徑與強度特征參數(shù)的比例關(guān)系是揭示侵徹與貫穿問題的重要特征量,推導(dǎo)了具有寬廣比例尺度關(guān)系的錐形彈體侵徹公式,并應(yīng)用于鋼纖維混凝土介質(zhì).通過試驗數(shù)據(jù)驗證了公式的可靠性.

為了研究鋼纖維混凝土抗侵徹性能,對帶裝甲鋼背板的高強度鋼纖維混凝土靶進行12.7mm穿甲彈、長桿彈高速撞擊侵徹試驗。根據(jù)背靶侵徹深度試驗結(jié)果,采用防護系數(shù)評估復(fù)合靶的抗侵徹性能。采用細觀離散元模型latticediscreteparticlemodel、彈塑性模型和johnson-cook屈服準則分別描述鋼纖維混凝土、彈體和裝甲鋼靶的材料力學(xué)響應(yīng),建立了混凝土侵徹問題的有限元-離散元耦合數(shù)值仿真模型。通過對比鋼纖維混凝土破壞形態(tài)和背靶侵徹深度,驗證仿真模型對于鋼纖維混凝土侵徹問題的適用性。針對3種代表性侵徹工況,模擬分析復(fù)合靶間隙以及鋼纖維含量對于侵徹響應(yīng)的影響。仿真結(jié)果表明:相比含間隙的復(fù)合靶,無間隙的約束條件能夠明顯減小背靶侵徹深度;鋼纖維含量對于背靶侵徹深度幾乎沒有影響而對混凝土靶破壞形態(tài)有較大影響。進一步仿真分析12.7mm穿甲彈貫穿鋼纖維混凝土靶板響應(yīng)影響因素,得到:圓柱靶直徑大于30倍彈徑時,彈體貫穿出靶速度趨于收斂;隨著靶體厚度增小,剩余速度與撞擊速度趨近于線性關(guān)系。

四川建筑　第29卷1期　2009102 鋼纖維混凝土抗折疲勞的ansys模擬 張興亮,劉發(fā)明 (安徽理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院,安徽淮南232001) 　　【摘　要】　用ansys方法,對鋼纖維混凝土進行了抗折疲勞仿真模擬,并將模擬計算結(jié)果與疲勞試驗 數(shù)據(jù)進行了對比分析,二者相符較好,從而為鋼纖維混凝土疲勞強度研究提供了有效便捷的手段。 　　【關(guān)鍵詞】　ansys;　鋼纖維混凝土;　疲勞分析 　　【中圖分類號】　tu5281572　　　　　　　　　　【文獻標識碼】　a 　　鋼纖維混凝土路面面層除了承受溫度和濕度變化,還承 受大量的行車荷載。根據(jù)材料疲勞的性質(zhì),鋼纖維混凝土面 層的強度隨荷載反復(fù)作用而降低。所以鋼纖維混凝土面層 在承受反復(fù)應(yīng)力作用時,沒有達到靜載極限強度值就破壞 了。抗折疲勞強度是水泥混凝土路面和機場道面設(shè)計的一 項重

用ansys方法,對鋼纖維混凝土進行了抗折疲勞仿真模擬,并將模擬計算結(jié)果與疲勞試驗數(shù)據(jù)進行了對比分析,二者相符較好,從而為鋼纖維混凝土疲勞強度研究提供了有效便捷的手段。

利用顯式動力有限元程序?qū)τ?7火炮發(fā)射的著靶速1300m/s左右鋼彈侵徹大間隔多層a3薄鋼靶板的過程進行了數(shù)值模擬,分析了彈速、彈重、彈形等影響因素對侵徹過程的作用規(guī)律,計算結(jié)果和實驗結(jié)果得到了較好的吻合。研究表明,彈丸的比動能是衡量彈丸侵徹能力的重要參數(shù),在一定的彈丸速度范圍內(nèi),當彈靶材料和靶板結(jié)構(gòu)固定時,彈丸的侵徹能力是由彈丸的比動能所決定的。

纖維混凝土構(gòu)件內(nèi)纖維的分布形態(tài)對其受力性能有著直接的影響,因此,研究自密實混凝土澆筑過程中纖維的運動以及得到其在構(gòu)件內(nèi)部最終的分布形態(tài)具有十分重要的意義.本文利用ansyscfx軟件中的流體計算模塊及拉格朗日粒子追蹤功能,通過matlab自編程序調(diào)用和完善ansyscfx強大的流體計算能力,得到一種模擬自密實鋼纖維混凝土澆筑過程中纖維運動的新方法.將單根鋼纖維簡化為兩個距離固定(為纖維長度)的球形粒子,ansyscfx模擬粒子在整個澆筑過程中的運動,matlab自編程序控制粒子之間的固定配對并保證每對粒子在計算過程中保持相對距離不變.通過數(shù)值模擬澆筑一根1,200mm×150mm×150mm的梁來驗證計算的精確性.將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比,證明了模擬方法的適用有效性.這種新方法可用于各種摻量剛性纖維自密實混凝土的澆筑流動模擬.

纖維混凝土構(gòu)件內(nèi)纖維的分布形態(tài)對其受力性能有著直接的影響,因此,研究自密實混凝土澆筑過程中纖維的運動以及得到其在構(gòu)件內(nèi)部最終的分布形態(tài)具有十分重要的意義.本文利用ansyscfx軟件中的流體計算模塊及拉格朗日粒子追蹤功能,通過matlab自編程序調(diào)用和完善ansyscfx強大的流體計算能力,得到一種模擬自密實鋼纖維混凝土澆筑過程中纖維運動的新方法.將單根鋼纖維簡化為兩個距離固定（為纖維長度）的球形粒子,ansyscfx模擬粒子在整個澆筑過程中的運動,matlab自編程序控制粒子之間的固定配對并保證每對粒子在計算過程中保持相對距離不變.通過數(shù)值模擬澆筑一根1,200,mm×150,mm×150,mm的梁來驗證計算的精確性.將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比,證明了模擬方法的適用有效性.這種新方法可用于各種摻量剛性纖維自密實混凝土的澆筑流動模擬.

本文共設(shè)計并測試了14組鋼纖維混凝土抗壓試件,研究不同體積摻量下工業(yè)回收鋼纖維混凝土的抗壓性能,并對提取的材料與目前建筑行業(yè)使用的材料進行實驗室、現(xiàn)場試驗比對,通過ansys軟件建立回收鋼纖維混凝土相關(guān)力學(xué)性能的計算模型,結(jié)果表明:當體積摻量為0.5%時,混凝土的抗壓強度未能有效提高,體積摻量為1.0%,1.5%時,回收鋼纖維混凝土的抗壓強度分別提高了3.44%和6.66%.根據(jù)實驗結(jié)果對比工業(yè)回收鋼纖維和普通鋼纖維對混凝土強度的改善程度.為實際工程提供理論參考.

為了研究鋼纖維混凝土樁的承載性能,利用flac3d對鋼纖維混凝土樁的靜載試驗進行了模擬。使用模型試驗的參數(shù)建立分析計算模型。通過與試驗中的p—s曲線和樁身應(yīng)變的比較,驗證了模型的正確性。以此模型為基礎(chǔ)研究了樁周土體粘聚力和樁體摩擦角對鋼纖維混凝土樁變形的影響。由計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),當樁周土體的粘聚力較小時,適當增大樁周土體的粘聚力,有利于減小樁體發(fā)生塑形變形后的沉降量。適當增大鋼纖維混凝土樁的摩擦角,有利于提高樁體的剛度,減小樁體發(fā)生塑性變形后的壓縮量。

利用有限元法對長桿彈侵徹鋼纖維混凝土以及含剛玉球的鋼纖維混凝土靶體進行了數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明,含剛玉球的鋼纖維混凝土可以使彈體發(fā)生偏轉(zhuǎn),減小彈體的侵徹深度;剛玉球?qū)拥奈恢煤蛷楏w與剛玉球的碰撞角度對彈體的侵徹深度有較大影響。

研究了卵形彈丸撞擊下frp層合板的侵徹和穿透性能,在局部化破壞模式假定的基礎(chǔ)上改進了wen提出的能量簡化分析模型。改進模型仍假設(shè)彈體在侵徹過程中表面所受靶體的平均壓力由靶體材料彈塑性變形所引起的靜態(tài)阻力和速度效應(yīng)引起的動阻力兩部分組成,認為侵徹過程中靶體對彈的阻力不再是一個常數(shù),而是與侵徹速度相關(guān)的函數(shù)。同時針對不同厚度靶板的破壞模式,建立了幾種不同的侵徹和穿透模型。通過彈頭長度與靶板厚度的比較,將侵徹過程分為部分侵徹和完全侵徹;穿透過程分為薄板穿透和中厚板穿透。并且根據(jù)不同的破壞方式給出了求解卵形彈丸的侵徹深度、殘余速度和極限速度的預(yù)測公式。模型預(yù)測與實驗數(shù)據(jù)進行了比較,發(fā)現(xiàn)侵徹深度和彈道極限速度的理論預(yù)測值與實驗數(shù)據(jù)吻合得很好。

鋼纖維混凝土 鋼纖維混凝土工業(yè)建筑地面施工技術(shù)要求 一、鋼纖維混凝土配合比 工程類別長度（mm）直徑（等效直徑（mm））長徑 一般澆筑鋼纖維混凝土20-600.3-0.930-80 鋼纖維噴射混凝土20-350.3-0.830-80 鋼纖維混凝土抗震框架節(jié)點35-600.3-0.950-80 鋼纖維混凝土鐵路軌枕30-350.3-0.650-70 層布式鋼纖維混凝土復(fù)合路面30-1200.3-1.260-100 二、施工技術(shù)要求： 1、水泥標號不得低于425號。水灰比不得大于0.5。 2、粗骨料粒徑長度應(yīng)不超過鋼纖維長度的2/3。 3、鋼纖維混凝土的鋼纖維體積不應(yīng)小于0.5%。一般在0.5-2%內(nèi)選擇。 4、攔制鋼纖維混凝土不得采用海水，海砂，嚴禁摻加氯鹽。 5、除上述規(guī)定外，鋼纖維混凝土所用其他材料，應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范

鋼纖維混凝土 隨著國民經(jīng)濟建設(shè)和公路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，城市道路和國道干線公路上的 車輛荷載及密度越來越大，行駛速度越來越快，致使路面的損壞也日趨嚴重起來。 特別是對損壞的水泥混凝土路面而言，它不僅翻修投資大，且施工周期較長，嚴 重影響交通暢通及行車安全。如用普通水泥混凝土修復(fù)路面雖有強度高，板塊性 好，有一定的抗磨性及承受氣象作用的耐久性好等特點，但它的最大缺陷是脆性 大、易開裂、抗溫性差，路面板塊容易受彎折而產(chǎn)生斷裂，所以就要求路面面板 應(yīng)有足夠的抗彎、抗拉強度和厚度。用鋼纖維混凝土修筑路面，就是意將鋼纖維 均勻地分散于基體混凝土中（與混凝土一起攪拌），并通過分散的鋼纖維，減小因 荷載在基體混凝土引起的細裂縫端部的應(yīng)力集中，從而控制混凝土裂縫的擴展， 提高整個復(fù)合材料的抗裂性。同時由于混凝土與鋼纖維接觸界面之間有很大的界 面粘結(jié)力，因而可將外力傳到抗拉強度大、延伸率高的纖維上面，使鋼

鋼纖維混凝土 鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新 型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的 擴展及宏觀裂縫的形成，它克服了混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、性脆等缺 點,顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有優(yōu)良的抗拉、 抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性、延展性等性能。 鋼纖維混凝土的纖維體積率在1%—2%之間，較之普通混凝土，抗拉強度提 高40%—80%，抗彎強度提高60%—120%，抗剪強度提高50%一100%，抗壓強度提 高幅度較小，一般在0—25%之間，但抗壓韌性卻大幅度提高。 1.強度和重量比值增大 這是鋼纖維混凝土具有優(yōu)越經(jīng)濟性的重要標志。 2.具有較高的抗拉、抗彎、抗剪和抗扭強度 鋼纖維混凝土抗拉強度提高25%～50%,抗彎強度提高40%～80%,抗剪強度提 高50%～1

摘要：纖維混凝土是一種是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多 相復(fù)合建筑材料。其物理和力學(xué)性能優(yōu)于普通混凝土，在建筑工程界具有很大的實用價值， 鑒于其結(jié)構(gòu)形式不同將其大致分為四類，而本文重要簡述四種中的一種——鋼纖維混凝土的 研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)。 關(guān)鍵詞：鋼纖維鋼纖維混凝土 １前言 隨著1824年波特蘭水泥的誕生，在1830年前后出現(xiàn)了混凝土，作為當時的一種新型建筑 材料，就廣泛地應(yīng)用于土木和水利工程。尤其是在19世紀中葉以后，伴隨著鋼鐵的發(fā)展，人 們把鋼筋和混凝土結(jié)合起來，誕生了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料，大大提高了結(jié)構(gòu) 的抗裂性能、剛度、承載能力和耐久性，從而使建筑業(yè)經(jīng)歷了一場革命。盡管混凝土的固有 優(yōu)點是高抗壓強度，然而它也有固有弱點——如構(gòu)件的自重大、易于塑性干縮開裂、抗疲勞 能力低、韌性差、抗拉強度低(一般僅為

1.前言 所謂鋼纖維混凝土是以水泥凈漿、砂漿或混凝土為基體，以金屬纖維增強材料組 成的水泥基復(fù)合材料。它是將短而細的，具有高抗拉強度、高極限延伸率、高抗 堿性等良好性能的金屬纖維均勻分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。 鋼纖維混凝土克服了普通混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、脆性等缺點，具有 優(yōu)良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能。纖維在混凝土中限制 混凝土早期裂縫的產(chǎn)生及在外力作用下裂縫的進一步擴展。在纖維混凝土受力初 期，纖維與混凝土共同受力，此時混凝土是外力的主要承擔者，隨著外力的不斷 增加或者外力持續(xù)一定時間，當裂縫擴展到一定程度之后，混凝土退出工作，纖 維成為外力的主要承擔者，橫跨裂縫的纖維極大的限制了混凝土裂縫的進一步擴 展。 2.鋼纖維混凝土的基本性能 （1）強度和重量比值增大。這是鋼纖維混凝土具有優(yōu)越經(jīng)濟性的重要標志。 （2）具有較高

鋼纖維混凝土的沖擊韌性 李曉東　趙　瑋 (廣東省水利水電第三工程局) 1　前言 普通混凝土的抗拉強度很低,在沒能明顯塑性 變形下發(fā)生突然脆性破壞。為了改善其低抗拉強度 和低韌性,過去采用在適當位置布置鋼筋或施加予 應(yīng)力使混凝土受壓來彌補上述缺陷,使結(jié)構(gòu)設(shè)計在 正常荷載作用下具有良好的性能。但對于受沖擊荷 載的結(jié)構(gòu),如受地震、波浪、爆炸或車輛的沖擊時,又 出現(xiàn)了材料本身性能上的弱點。如在水泥或混凝土 中摻入少量的鋼纖維、玻璃纖維或其它纖維為增強 體,則可改善在斷裂過程中的吸能能力,從而提高了 結(jié)構(gòu)的抗沖擊能力。 在低速拉力和彎曲荷載下,纖維增強水泥及混 凝土的基本力學(xué)性能的研究,國內(nèi)外已做了不少工 作。數(shù)據(jù)較系統(tǒng)、完整,認識較明確。但在沖擊荷載 下的性能并未得到足夠的重視,而這些新材料的沖 擊吸能能力和承受偶然超載時不產(chǎn)生完全破壞的能 力,是其動

鋼纖維混凝土的性能及其應(yīng)用 關(guān)鍵詞：混凝土鋼纖維應(yīng)用科學(xué)技術(shù)復(fù)合材料中國論文職稱論文 【摘要】鋼纖維混凝土作為新興的建筑復(fù)合材料，是科學(xué)技術(shù)和建筑業(yè)發(fā)展的必 然產(chǎn)物。本文對鋼纖維混凝土的增強機理進行了闡述，對鋼纖維混凝土的應(yīng)用作 了簡單的介紹。 一、引言 1824年出現(xiàn)波特蘭水泥之后，人類便開始了應(yīng)用混凝土建造建筑物的歷史。 隨后于1850年和1928年分別出現(xiàn)了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，混凝土才 得到了廣泛的應(yīng)用。20世紀20年代，隨著結(jié)構(gòu)計算理論及施工技術(shù)水平的相對 成熟，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開始被大規(guī)模采用，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越廣闊。目前它已 是世界上用量最大、使用最廣泛的建筑材料。 混凝土是一種優(yōu)良的建筑材料，但是由于其抗彎、抗拉、抗沖擊韌性差，嚴 重的影響其被廣泛使用。于是便考慮是否可以在混凝土中加入抗拉強度高、韌性 好、短而細的纖維來改善混

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