骨料对混凝土侵彻性能的影响

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摘要在关于混凝土的侵彻问题的分析中，已有的研究通常将混凝土等效为各向同性的均匀介质，很少考虑混凝土中的骨料对混凝土靶的侵彻的影响。本文在前人的基础上，通过采用数值建模的方式，假设骨料为球形骨料，以圆柱形的混凝土靶为例。本文将骨料的大小分成了十五段，以一种不常用的、经过改良的富勒级配曲线计算出了骨料在直径从4.75毫米到40毫米的配比。经过数值模拟，得出了骨料影响弹丸侵彻时对偏转角和加速度的影响。对比了在垂直侵彻速度一定时正侵彻和斜侵彻的垂直侵彻深度，并得出了结论。69441

毕业论文关键词骨料数值混凝土侵彻随机分布细观尺度

毕业设计说明书外文摘要

Title The influence of aggregate on the projectile pene-tration of concrete

Abstract

In the analysis of the penetration of concrete, the existing research usually will be equivalent to isotropic homogeneous medium, and the influence of aggregate on concrete target penetration is seldom considered. In this paper, based on the previous study, by using the numerical modeling method, it is assumed that the aggregate is spherical aggregate. In this paper, the aggregate size is pided into fifteen sections, with a less commonly used, through the improved Fuller grading curve calculated aggregate in diameter from 4.75 mm to 40 mm ratio. Through the numerical simulation, the influence of aggregate on the deflection angle and acceleration is obtained. The depth of penetration and oblique penetration in the vertical penetration rate is compared, and the conclusion is drawn.

Keywords aggregate, Numerical concrete, penetration, Random distribution, mesoscale.

1 绪论 1

1.1 研究背景及研究意义 1

1.2 国内外理论研究现状 1

1.2.1 骨料的定义及其形状研究现状 2

1.2.2 粗骨料对混凝土性能的影响 2

1.2.3 多尺度均匀化理论的研究现状 2

1.3 国内外数值模拟研究现状 2

1.4 国内外试验研究现状 4

1.5 本文研究内容 5

2 对混凝土细观模型的研究 7

2.1 混凝土的级配理论 7

2.2 细观结构的生成 8

2.3 骨料投放过程10

2.4 本章小结15

3 侵彻模型的数值模拟16

3.1 LS-DYNA 程序及算法简介16

3.1.1 LS-DYNA 程序简介16

3.1.2 LS-DYNA 程序算法17

3.2 有限元模型与网格划分17

3.3 数值计算中的本构模型和材料参数18

3.4 计算结果和分析21

3.4.1 正斜侵彻对比分析21

3.4.2 骨料对角速度的影响24

3.4.3 骨料对加速度的影响26

3.5 总结27

结论 29

致谢 30

参考文献 31

1 绪论

本章在阅读大量文献的基础上，对课题的背景及研究意义、技术相关国内外现状进行了

综述，此外本章也简单概括了本课题的主要研究内容。

1.1 研究背景及研究意义

混凝土在军事工程和民用工程中被广泛使用，是常见的工程材料。混凝土材料的动力学特性对于弹丸侵彻的效果的研究至关重要，并且能够提高工程结构的防护能力。据估计，世界上约有 1 万处地下军用设施采用了钢筋混凝土防御结构，其中 1 千余处是具有战略意义的洲际弹道导弹发射井、指挥与控制中心、生化武器生产与存储设施等深层工事目标。