弹丸侵彻钢板夹层钢纤维混凝土遮弹板数值模拟

运用有限元分析软件ansys/ls-dyna对钢纤维体积分数为0,0.5%,1.0%,钢管壁厚度为4,7.5mm的钢管钢纤维高强混凝土遮弹层进行抗侵彻数值模拟研究,引入jhc模型来描述钢纤维高强混凝土在高速、高压环境下的非线性变形和破坏情况。通过分析距离中心侵彻位置不同节点的位移变化曲线,研究了钢管分隔作用对遮弹层抗侵彻的影响,并与现场试验结果进行对比,吻合较好。同时,研究了钢纤维体积分数及钢管壁厚度对遮弹层抗侵彻的影响,结果表明:钢纤维的掺入减轻了弹体的破坏效应、限制了侵彻深度;钢管壁厚度的增加使其更好地发挥了自身的套箍及吸能作用,提高了遮弹层整体的抗侵彻能力。

运用有限元分析软件ansys/ls-dyna对钢纤维体积分数为0,0.5%,1.0%,钢管壁厚度为4,7.5mm的钢管钢纤维高强混凝土遮弹层进行抗侵彻数值模拟研究,引入jhc模型来描述钢纤维高强混凝土在高速、高压环境下的非线性变形和破坏情况。通过分析距离中心侵彻位置不同节点的位移变化曲线,研究了钢管分隔作用对遮弹层抗侵彻的影响,并与现场试验结果进行对比,吻合较好。同时,研究了钢纤维体积分数及钢管壁厚度对遮弹层抗侵彻的影响,结果表明：钢纤维的掺入减轻了弹体的破坏效应、限制了侵彻深度;钢管壁厚度的增加使其更好地发挥了自身的套箍及吸能作用,提高了遮弹层整体的抗侵彻能力。

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为更深入研究钻地弹对钢纤维混凝土介质的侵彻与贯穿问题,根据钢纤维混凝土在弹体侵彻过程中的介质状态及能量的分配关系,提出了介质抗侵彻的变形和破坏模型;通过表征破碎区与径向裂缝区的能量传输关系,分析得出弹体直径与强度特征参数的比例关系是揭示侵彻与贯穿问题的重要特征量,推导了具有宽广比例尺度关系的锥形弹体侵彻公式,并应用于钢纤维混凝土介质.通过试验数据验证了公式的可靠性.

为了研究钢纤维混凝土抗侵彻性能,对带装甲钢背板的高强度钢纤维混凝土靶进行12.7mm穿甲弹、长杆弹高速撞击侵彻试验。根据背靶侵彻深度试验结果,采用防护系数评估复合靶的抗侵彻性能。采用细观离散元模型latticediscreteparticlemodel、弹塑性模型和johnson-cook屈服准则分别描述钢纤维混凝土、弹体和装甲钢靶的材料力学响应,建立了混凝土侵彻问题的有限元-离散元耦合数值仿真模型。通过对比钢纤维混凝土破坏形态和背靶侵彻深度,验证仿真模型对于钢纤维混凝土侵彻问题的适用性。针对3种代表性侵彻工况,模拟分析复合靶间隙以及钢纤维含量对于侵彻响应的影响。仿真结果表明:相比含间隙的复合靶,无间隙的约束条件能够明显减小背靶侵彻深度;钢纤维含量对于背靶侵彻深度几乎没有影响而对混凝土靶破坏形态有较大影响。进一步仿真分析12.7mm穿甲弹贯穿钢纤维混凝土靶板响应影响因素,得到:圆柱靶直径大于30倍弹径时,弹体贯穿出靶速度趋于收敛;随着靶体厚度增小,剩余速度与撞击速度趋近于线性关系。

四川建筑　第29卷1期　2009102 钢纤维混凝土抗折疲劳的ansys模拟 张兴亮,刘发明 (安徽理工大学土木与建筑学院,安徽淮南232001) 　　【摘　要】　用ansys方法,对钢纤维混凝土进行了抗折疲劳仿真模拟,并将模拟计算结果与疲劳试验 数据进行了对比分析,二者相符较好,从而为钢纤维混凝土疲劳强度研究提供了有效便捷的手段。 　　【关键词】　ansys;　钢纤维混凝土;　疲劳分析 　　【中图分类号】　tu5281572　　　　　　　　　　【文献标识码】　a 　　钢纤维混凝土路面面层除了承受温度和湿度变化,还承 受大量的行车荷载。根据材料疲劳的性质,钢纤维混凝土面 层的强度随荷载反复作用而降低。所以钢纤维混凝土面层 在承受反复应力作用时,没有达到静载极限强度值就破坏 了。抗折疲劳强度是水泥混凝土路面和机场道面设计的一 项重

用ansys方法,对钢纤维混凝土进行了抗折疲劳仿真模拟,并将模拟计算结果与疲劳试验数据进行了对比分析,二者相符较好,从而为钢纤维混凝土疲劳强度研究提供了有效便捷的手段。

利用显式动力有限元程序对用37火炮发射的着靶速1300m/s左右钢弹侵彻大间隔多层a3薄钢靶板的过程进行了数值模拟,分析了弹速、弹重、弹形等影响因素对侵彻过程的作用规律,计算结果和实验结果得到了较好的吻合。研究表明,弹丸的比动能是衡量弹丸侵彻能力的重要参数,在一定的弹丸速度范围内,当弹靶材料和靶板结构固定时,弹丸的侵彻能力是由弹丸的比动能所决定的。

纤维混凝土构件内纤维的分布形态对其受力性能有着直接的影响,因此,研究自密实混凝土浇筑过程中纤维的运动以及得到其在构件内部最终的分布形态具有十分重要的意义.本文利用ansyscfx软件中的流体计算模块及拉格朗日粒子追踪功能,通过matlab自编程序调用和完善ansyscfx强大的流体计算能力,得到一种模拟自密实钢纤维混凝土浇筑过程中纤维运动的新方法.将单根钢纤维简化为两个距离固定(为纤维长度)的球形粒子,ansyscfx模拟粒子在整个浇筑过程中的运动,matlab自编程序控制粒子之间的固定配对并保证每对粒子在计算过程中保持相对距离不变.通过数值模拟浇筑一根1,200mm×150mm×150mm的梁来验证计算的精确性.将模拟结果与实验结果进行对比,证明了模拟方法的适用有效性.这种新方法可用于各种掺量刚性纤维自密实混凝土的浇筑流动模拟.

纤维混凝土构件内纤维的分布形态对其受力性能有着直接的影响,因此,研究自密实混凝土浇筑过程中纤维的运动以及得到其在构件内部最终的分布形态具有十分重要的意义.本文利用ansyscfx软件中的流体计算模块及拉格朗日粒子追踪功能,通过matlab自编程序调用和完善ansyscfx强大的流体计算能力,得到一种模拟自密实钢纤维混凝土浇筑过程中纤维运动的新方法.将单根钢纤维简化为两个距离固定（为纤维长度）的球形粒子,ansyscfx模拟粒子在整个浇筑过程中的运动,matlab自编程序控制粒子之间的固定配对并保证每对粒子在计算过程中保持相对距离不变.通过数值模拟浇筑一根1,200,mm×150,mm×150,mm的梁来验证计算的精确性.将模拟结果与实验结果进行对比,证明了模拟方法的适用有效性.这种新方法可用于各种掺量刚性纤维自密实混凝土的浇筑流动模拟.

本文共设计并测试了14组钢纤维混凝土抗压试件,研究不同体积掺量下工业回收钢纤维混凝土的抗压性能,并对提取的材料与目前建筑行业使用的材料进行实验室、现场试验比对,通过ansys软件建立回收钢纤维混凝土相关力学性能的计算模型,结果表明:当体积掺量为0.5%时,混凝土的抗压强度未能有效提高,体积掺量为1.0%,1.5%时,回收钢纤维混凝土的抗压强度分别提高了3.44%和6.66%.根据实验结果对比工业回收钢纤维和普通钢纤维对混凝土强度的改善程度.为实际工程提供理论参考.

为了研究钢纤维混凝土桩的承载性能,利用flac3d对钢纤维混凝土桩的静载试验进行了模拟。使用模型试验的参数建立分析计算模型。通过与试验中的p—s曲线和桩身应变的比较,验证了模型的正确性。以此模型为基础研究了桩周土体粘聚力和桩体摩擦角对钢纤维混凝土桩变形的影响。由计算结果发现,当桩周土体的粘聚力较小时,适当增大桩周土体的粘聚力,有利于减小桩体发生塑形变形后的沉降量。适当增大钢纤维混凝土桩的摩擦角,有利于提高桩体的刚度,减小桩体发生塑性变形后的压缩量。

利用有限元法对长杆弹侵彻钢纤维混凝土以及含刚玉球的钢纤维混凝土靶体进行了数值模拟分析。结果表明,含刚玉球的钢纤维混凝土可以使弹体发生偏转,减小弹体的侵彻深度;刚玉球层的位置和弹体与刚玉球的碰撞角度对弹体的侵彻深度有较大影响。

研究了卵形弹丸撞击下frp层合板的侵彻和穿透性能,在局部化破坏模式假定的基础上改进了wen提出的能量简化分析模型。改进模型仍假设弹体在侵彻过程中表面所受靶体的平均压力由靶体材料弹塑性变形所引起的静态阻力和速度效应引起的动阻力两部分组成,认为侵彻过程中靶体对弹的阻力不再是一个常数,而是与侵彻速度相关的函数。同时针对不同厚度靶板的破坏模式,建立了几种不同的侵彻和穿透模型。通过弹头长度与靶板厚度的比较,将侵彻过程分为部分侵彻和完全侵彻;穿透过程分为薄板穿透和中厚板穿透。并且根据不同的破坏方式给出了求解卵形弹丸的侵彻深度、残余速度和极限速度的预测公式。模型预测与实验数据进行了比较,发现侵彻深度和弹道极限速度的理论预测值与实验数据吻合得很好。

钢纤维混凝土 钢纤维混凝土工业建筑地面施工技术要求 一、钢纤维混凝土配合比 工程类别长度（mm）直径（等效直径（mm））长径 一般浇筑钢纤维混凝土20-600.3-0.930-80 钢纤维喷射混凝土20-350.3-0.830-80 钢纤维混凝土抗震框架节点35-600.3-0.950-80 钢纤维混凝土铁路轨枕30-350.3-0.650-70 层布式钢纤维混凝土复合路面30-1200.3-1.260-100 二、施工技术要求： 1、水泥标号不得低于425号。水灰比不得大于0.5。 2、粗骨料粒径长度应不超过钢纤维长度的2/3。 3、钢纤维混凝土的钢纤维体积不应小于0.5%。一般在0.5-2%内选择。 4、拦制钢纤维混凝土不得采用海水，海砂，严禁掺加氯盐。 5、除上述规定外，钢纤维混凝土所用其他材料，应符合现行规范

钢纤维混凝土 随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展，城市道路和国道干线公路上的 车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的损坏也日趋严重起来。 特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻修投资大，且施工周期较长，严 重影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，板块性 好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的最大缺陷是脆性 大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断裂，所以就要求路面面板 应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维混凝土修筑路面，就是意将钢纤维 均匀地分散于基体混凝土中（与混凝土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因 荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展， 提高整个复合材料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界 面粘结力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢

钢纤维混凝土 钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新 型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的 扩展及宏观裂缝的形成，它克服了混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺 点,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有优良的抗拉、 抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性、延展性等性能。 钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间，较之普通混凝土，抗拉强度提 高40%—80%，抗弯强度提高60%—120%，抗剪强度提高50%一100%，抗压强度提 高幅度较小，一般在0—25%之间，但抗压韧性却大幅度提高。 1.强度和重量比值增大 这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志。 2.具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度 钢纤维混凝土抗拉强度提高25%～50%,抗弯强度提高40%～80%,抗剪强度提 高50%～1

摘要：纤维混凝土是一种是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多 相复合建筑材料。其物理和力学性能优于普通混凝土，在建筑工程界具有很大的实用价值， 鉴于其结构形式不同将其大致分为四类，而本文重要简述四种中的一种——钢纤维混凝土的 研究现状和发展动态。 关键词：钢纤维钢纤维混凝土 １前言 随着1824年波特兰水泥的诞生，在1830年前后出现了混凝土，作为当时的一种新型建筑 材料，就广泛地应用于土木和水利工程。尤其是在19世纪中叶以后，伴随着钢铁的发展，人 们把钢筋和混凝土结合起来，诞生了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，大大提高了结构 的抗裂性能、刚度、承载能力和耐久性，从而使建筑业经历了一场革命。尽管混凝土的固有 优点是高抗压强度，然而它也有固有弱点——如构件的自重大、易于塑性干缩开裂、抗疲劳 能力低、韧性差、抗拉强度低(一般仅为

1.前言 所谓钢纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土为基体，以金属纤维增强材料组 成的水泥基复合材料。它是将短而细的，具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗 碱性等良好性能的金属纤维均匀分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。 钢纤维混凝土克服了普通混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、脆性等缺点，具有 优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能。纤维在混凝土中限制 混凝土早期裂缝的产生及在外力作用下裂缝的进一步扩展。在纤维混凝土受力初 期，纤维与混凝土共同受力，此时混凝土是外力的主要承担者，随着外力的不断 增加或者外力持续一定时间，当裂缝扩展到一定程度之后，混凝土退出工作，纤 维成为外力的主要承担者，横跨裂缝的纤维极大的限制了混凝土裂缝的进一步扩 展。 2.钢纤维混凝土的基本性能 （1）强度和重量比值增大。这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志。 （2）具有较高

钢纤维混凝土的冲击韧性 李晓东　赵　玮 (广东省水利水电第三工程局) 1　前言 普通混凝土的抗拉强度很低,在没能明显塑性 变形下发生突然脆性破坏。为了改善其低抗拉强度 和低韧性,过去采用在适当位置布置钢筋或施加予 应力使混凝土受压来弥补上述缺陷,使结构设计在 正常荷载作用下具有良好的性能。但对于受冲击荷 载的结构,如受地震、波浪、爆炸或车辆的冲击时,又 出现了材料本身性能上的弱点。如在水泥或混凝土 中掺入少量的钢纤维、玻璃纤维或其它纤维为增强 体,则可改善在断裂过程中的吸能能力,从而提高了 结构的抗冲击能力。 在低速拉力和弯曲荷载下,纤维增强水泥及混 凝土的基本力学性能的研究,国内外已做了不少工 作。数据较系统、完整,认识较明确。但在冲击荷载 下的性能并未得到足够的重视,而这些新材料的冲 击吸能能力和承受偶然超载时不产生完全破坏的能 力,是其动

钢纤维混凝土的性能及其应用 关键词：混凝土钢纤维应用科学技术复合材料中国论文职称论文 【摘要】钢纤维混凝土作为新兴的建筑复合材料，是科学技术和建筑业发展的必 然产物。本文对钢纤维混凝土的增强机理进行了阐述，对钢纤维混凝土的应用作 了简单的介绍。 一、引言 1824年出现波特兰水泥之后，人类便开始了应用混凝土建造建筑物的历史。 随后于1850年和1928年分别出现了钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土，混凝土才 得到了广泛的应用。20世纪20年代，随着结构计算理论及施工技术水平的相对 成熟，钢筋混凝土结构开始被大规模采用，应用的领域也越来越广阔。目前它已 是世界上用量最大、使用最广泛的建筑材料。 混凝土是一种优良的建筑材料，但是由于其抗弯、抗拉、抗冲击韧性差，严 重的影响其被广泛使用。于是便考虑是否可以在混凝土中加入抗拉强度高、韧性 好、短而细的纤维来改善混

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