摘要：材料模型的参数敏感性分析对于简化材料参数确定及精确仿真计算结果具有重要意义。针对弹体侵彻半无限厚岩石靶体问题,考虑多种类型岩石的材料参数变化范围及参数间的非独立性,利用优化拉丁超立方设计(Opt LHD)算法设计了rht模型参数计算矩阵并开展了参数敏感性分析,克服了以往研究中常采用单因素变量法进行分析的不足。分别以侵彻深度、弹体质量损失率及靶体损伤度为评价指标,结合355个有效数值仿真结果,分析了参数间的交互效应。结果表明,参数间存在交互效应,但总体参数组合对三类评价指标的交互效应均不显著,因此,进一步对参数进行了主效应分析。为了定量评价参数敏感性差异,通过建立参数与评价指标间的响应面模型,基于多元二次回归模型计算了参数贡献率,进一步得到了对于不同评价指标的材料参数敏感性排序结果。

摘要：在采用冲击锤破岩或爆破破岩的工程中,为优化设计和施工方案,往往需要掌握岩石在动载作用下的力学特性。rht(Riedel-Hiermaier-Thoma)模型可用于模拟花岗岩等脆性材料的冲击损伤特征。为了准确确定花岗岩rht模型参数,需在SHPB(Split-Hopkinson-Pressure-Bar)试验的基础上进行多次数值模拟,进而优化确定rht模型参数值,但该数值模拟过程较为繁琐,效率极低,给工程人员确定rht模型参数带来了极大不便。本文提出了基于Matlab的花岗岩rht模型参数高效确定方法。通过运用Matlab软件对LS-DYNA软件的输入文件、执行文件和结果文件进行修改和处理,实现了Matlab软件和LS-DYNA软件的联合数值模拟,进而高效地优化确定了深中通道沉管隧道工程花岗岩的rht模型参数。所提方法可为实际工程中快捷地确定rht模型参数提供一条有效的途径。

摘要：在层状围岩隧道钻爆施工中,层理往往会影响爆破效果,导致超欠挖、支护结构受力与设计不符、围岩稳定性不可控等不利后果,为此,基于某白云岩隧道掌子面特征及室内试验结果,通过数值模拟手段,利用rht模型开展层理数量及分布对岩体爆破损伤关联耦合性影响分析。研究结果表明:用“接触”方式模拟层理能较好反映应力波在层理的反射、透射等力学行为特征,在特定条件下,应力波会在层理处形成应力波叠加,使得局部岩体的应力峰值变大,产生拉伸效应并激发裂纹;当冲击荷载超过层理强度阈值时,层理会被破坏而失去反射和透射作用;利用相邻层理间距的差值ΔH与损伤占比Dp作为拟合参数来揭示层理疏密程度与岩体爆破损伤的相关性,得到拟合公式Dp=6.54−0.12ΔH;当炮孔半径为R时,层理与炮孔距离小于18.3R时,层理对岩体爆破损伤演化的影响较小,大于18.3R时,层理对岩体爆破损伤演化的影响较大。

摘要：为了研究先爆孔损伤与地应力对不同埋深条件下岩石光面爆破损伤演化规律的影响,首先采用二维数值模拟确定了rht模型适用于光面爆破的损伤阈值为0.5,然后建立三维模型,采用ANSYS-DYNA隐式-显式序列求解法对模型施加地应力,通过等效刚度折减模拟先爆孔损伤,探究了岩石损伤在空间中的分布规律。结果表明:地应力的存在对深部岩石的爆破损伤有抑制作用,且这种抑制作用会随埋深的增加而愈发明显;先爆孔爆破对岩石造成的损伤对后续光爆孔破岩有促进作用;不同埋深下进行光爆作业时最佳光爆层厚度及光爆孔间距均不一样,当同时考虑先爆孔损伤与地应力影响时,埋深较小时二者取值可适当增加,埋深较大时二者取值应随埋深的增加而相应减小。

摘要：爆破作用下硐室围岩的损伤扩展过程对硐室抗爆设计具有重要意义。为探究不同位置爆源作用下硐室围岩的损伤扩展规律,利用有限元模拟软件ANSYS/LS-DYNA建立了顶爆、拱顶侧爆、侧爆、底部侧爆及底爆5个等爆源距数值计算模型,对模型中的岩体采用rht模型分析了不同位置爆源作用下硐室围岩的损伤扩展过程。在此基础上,在模型中沿爆源至硐室边界处等距离地设置了10个振速监测点,研究了爆源中心至硐室边界处的振动速度衰减规律。结果表明:相同爆源距不同爆源位置下硐室围岩的损伤扩展规律为首先在距爆源最近距离处出现“损伤点”,在“损伤点”形成后,损伤区沿着硐室边界逐步扩展,最终形成沿硐室边界处的损伤区。相较于爆破振动速度衰减规律,爆破振动波在硐室围岩处发生全反射,使硐室围岩处爆破振动速度出现放大效应。同时,爆源至硐室围岩处的损伤演化与峰值振速变化规律相互对应,将硐室围岩处峰值振速放大效应与硐室围岩的损伤结合,认为硐室围岩是否产生损伤可通过监测其振动速度进行确定。

摘要：在AUTODYN平台上,对近爆作用下钢筋混凝土角柱节点动力响应进行了模拟。结果分析发现,角节点混凝土破损位置主要集中在离炸药位置最近的板梁柱连接处及柱脚处,破坏原因主要为瞬时拉裂及损伤积累;混凝土破损处,钢筋裸露,未出现断裂,仍处于弹性状态。