超高韧性水泥基复合材料动态压缩力学性能的数值模拟研究

超高韧性水泥基复合材料动态压缩力学性能的数值模拟研究

论文摘要

该文基于HJC本构模型,采用分离式霍普金森杆(SHPB)压杆系统,对掺有聚乙烯醇(PVA)纤维的超高韧性水泥基复合材料(PVA-UHTCC)的动态压缩力学性能进行了数值模拟研究。首先,通过系统分析确定了21项HJC本构参数,并验证了模拟的正确性。基于此,通过分析5组应变率下材料的动态压缩应力-应变曲线讨论了峰值应力动态增强因子DIF的应变率效应,并通过LS-DYNA软件探讨了破坏过程、破坏形态与应变率的关系。模拟结果表明:随着应变率的增加,PVA-UHTCC材料的动态压缩应力-应变曲线呈现由应变硬化主导向着损伤软化主导的转变趋势;此外,PVA-UHTCC峰值应力动态增强因子DIF具有明显的应变率效应,其值随着应变率增加而增加,且在不同应变率区间呈现不同敏感性;通过量化DIF这种分区敏感性,提出了适用于PVA-UHTCC材料的DIF与应变率对数■分段函数式;同时,通过对比钢纤维增强水泥基材料(SFRCC)和普通混凝土材料,发现PVA-UHTCC材料的DIF应变率敏感性较低。最后,通过LS-DYNA软件模拟试件裂缝扩展和压碎破坏过程,更好地理解了PVA-UHTCC材料动态压缩破坏行为。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 徐世烺,陈超,李庆华,赵昕

关键词: 数值模拟,动态压缩性能,本构模型,系统,应变率效应,压缩破坏

来源: 工程力学 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,建筑科学与工程

单位: 浙江大学高性能建筑结构与材料研究所

基金: 国家自然科学基金项目(51678522),国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(51622811)

分类号: TU528.572

页码: 50-59

总页数: 10

文件大小: 2869K

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