冲击下混凝土试样应变率效应和惯性效应探讨

作     者：袁良柱 苗春贺 单俊芳 王鹏飞 徐松林 YUAN Liangzhu;MIAO Chunhe;SHAN Junfang;WANG Pengfei;XU Songlin

作者机构：中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 中国地震局地震预测研究所高压物理与地震科技联合实验室北京100036 

基　　金：国家自然科学基金(11672286,11872361) 中央高校基本科研业务费专项(WK2480000008) 中石油与中科院重大战略合作项目(2015A-4812) 高压物理与地震科技联合实验室开放基金(2019HPPES01) 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2022年第42卷第1期

页      码：15-27页

摘      要：结合混凝土试件的真三轴静载冲击实验结果,分别运用考虑应变率效应的Holmquist-Johnson-Cook(HJC)模型和考虑静水压效应的Drucker-Prager(DP)模型进行数值分析,以探讨研究混凝土试样应变率效应和惯性效应的方法。在探究混凝土的应变率效应和横向惯性效应的关系时,使用HJC模型的数值模拟结果来拟合DP准则的各个参数。结果表明:随着应变率的升高,混凝土的强度会提高,并且这种强度的提高,也有一部分原因是第一应力不变量I_(1)的增大所导致的。因此,混凝土试件的应变率效应和横向惯性约束具有较强的耦合作用。理论和数值分析了冲击下试样内部的横向应力分布特征与应变率、静水压和试样尺寸的关系,结果发现:试样内部横向应力的幅值随着应变率、静水压的升高而增大,但随着试样尺寸的增大而减小。为了探讨横向惯性带来的强度提升效果,提出了一个有关冲击方向最大应力σ_(x)和等效应力σ_(e)的参数ξ,且ξ=(σ_(x)−σ_(e))/σ_(x)。此参数具有尺寸效应、应变率效应和静水压效应,但是此参数与应力三轴度的关系表现出应变率无关特性,可为应变率效应的研究提供新的思路。

主 题 词：冲击动力学 混凝土 应变率效应 惯性效应 应力三轴度 

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11883/bzycj-2021-0114

馆 藏 号：203107176...