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混凝土材料离散单元多尺度模拟及其在侵彻问题中的应用

摘要第5-8页
Abstract第8-10页
1 绪论第19-31页
    1.1 引言第19-20页
    1.2 混凝土材料抗侵彻实验研究现状第20-22页
    1.3 现有混凝土侵彻数值仿真模型简介第22-27页
        1.3.1 有限单元法第23-24页
        1.3.2 边界元法第24页
        1.3.3 光滑粒子流体动力学法第24-25页
        1.3.4 物质点法第25-26页
        1.3.5 离散单元法第26-27页
    1.4 LDPM离散元模型发展与现状分析第27-28页
    1.5 本文的工作及主要内容第28-31页
2 基于LDPM的混凝土离散元热固耦合模型及纤维-基体接触模型研究第31-59页
    2.1 LDPM离散元模型基本原理第31-35页
        2.1.1 基于混凝土细观结构的LDPM单元构建第31-33页
        2.1.2 离散单元相容性等式第33-35页
    2.2 LDPM细观尺度本构模型第35-40页
        2.2.1 LDPM断裂响应模型第36-37页
        2.2.2 LDPM孔隙坍塌与压实响应模型第37-39页
        2.2.3 LDPM基体内部摩擦响应模型第39-40页
        2.2.4 LDPM参数意义与标定方法第40页
    2.3 基于LDPM的混凝土热固耦合模型研究第40-47页
        2.3.1 混凝土热损伤效应机理分析第40-41页
        2.3.2 考虑热损伤的LDPM离散元模型第41-44页
        2.3.3 含热损伤LDPM离散元模型的验证第44-45页
        2.3.4 不考虑热传导的LDPM热固耦合模型第45-47页
    2.4 基于LDPM的钢纤维拉拔响应及其接触模型研究第47-58页
        2.4.1 钢纤维拉拔机理与实验研究第47-50页
        2.4.2 钢纤维梁单元的高斯积分点优化第50-51页
        2.4.3 纤维/钢筋-基体接触模型及其编译第51-56页
        2.4.4 高强度混凝土中钢纤维拉拔响应LDPM模拟第56-58页
    2.5 本章小结第58-59页
3 考虑应变率效应的LDPM离散元模型及其验证第59-71页
    3.1 基于粘聚断裂假设的动态LDPM离散元模型第60页
    3.2 LDPM离散元模型应变率效应的验证第60-64页
        3.2.1 分离式霍普金森杆实验原理第62-63页
        3.2.2 LDPM离散元模型模拟混凝土霍普金森杆实验第63-64页
    3.3 LDPM离散元模型仿真带刻槽的混凝土板动态拉伸破坏第64-68页
    3.4 混凝土球撞击破碎的LDPM仿真与分析第68-70页
    3.5 本章小结第70-71页
4 混凝土厚靶侵彻问题的热固耦合LDPM离散元模型仿真研究第71-95页
    4.1 考虑热效应的高速侵彻C40混凝土厚靶LDPM仿真分析第71-75页
        4.1.1 C40混凝土侵彻LDPM仿真模型第71-72页
        4.1.2 热效应对于刚性弹体高速侵彻混凝土影响的LDPM分析第72-75页
    4.2 低速侵彻混凝土靶的LDPM热固耦合模拟第75-80页
        4.2.1 23MPa强度混凝土LDPM离散元模型参数标定第76页
        4.2.2 低速侵彻23MPa强度混凝土LDPM模拟与结果分析第76-78页
        4.2.3 LDPM仿真分析弹头形状对于侵彻阻力的影响第78-80页
    4.3 基于LDPM离散元模拟和空腔膨胀分析的侵彻阻应力弹体尺寸效应研究第80-92页
        4.3.1 考虑应变率和尺寸效应的动态球形空腔膨胀分析第80-87页
        4.3.2 半无限混凝土靶侵彻的分析模型及其验证第87-90页
        4.3.3 考虑弹径效应的空腔膨胀分析的验证第90-91页
        4.3.4 不同弹径弹体恒定速度侵彻LDPM模拟分析第91-92页
    4.4 本章小结第92-95页
5 带背板的高强度钢纤维混凝土靶侵彻问题的实验与LDPM仿真研究第95-117页
    5.1 穿甲弹撞击带背板的高强度钢纤维混凝土靶侵彻实验研究第95-99页
        5.1.1 高强度钢纤维混凝土材料的制作第95-96页
        5.1.2 钢纤维混凝土/装甲钢靶侵彻实验与结果分析第96-99页
    5.2 基于LDPM的纤维混凝土材料模型第99-103页
        5.2.1 纤维混凝土LDPM-F模型基本原理第99-102页
        5.2.2 LDPM-F钢纤维混凝土模型控制方程与程序编译第102-103页
    5.3 带背板的高强度钢纤维混凝土靶侵彻问题LDPM-F仿真研究第103-108页
        5.3.1 弹体侵彻复合靶的仿真模型建立第103-104页
        5.3.2 仿真结果与实验对比分析第104-105页
        5.3.3 钢纤维混凝土靶边界条件对于侵彻响应的影响第105-107页
        5.3.4 钢纤维对于复合靶侵彻响应的影响第107-108页
    5.4 钢纤维混凝土板弹贯穿响应的仿真研究第108-115页
        5.4.1 靶体尺寸与贯穿响应规律的LDPM-F模拟研究第108-112页
        5.4.2 钢纤维对靶板贯穿影响的数值分析第112-115页
    5.5 本章小结第115-117页
6 钢筋混凝土板在侵爆载荷作用下动态响应的LDPM数值模拟第117-137页
    6.1 混凝土板爆炸载荷作用下破坏LDPM数值分析第117-121页
        6.1.1 LDPM模拟常规钢筋混凝土爆炸破坏分析第117-119页
        6.1.2 LDPM模拟高强度钢纤维混凝土爆炸破坏分析第119-121页
    6.2 Hamchak钢筋混凝土靶贯穿实验LDPM数值模拟第121-127页
        6.2.1 混凝土LDPM参数标定与仿真模型建立第122页
        6.2.2 48MPa强度钢筋混凝土靶贯穿LDPM模拟分析第122-125页
        6.2.3 140MPa强度钢筋混凝土靶贯穿LDPM模拟分析第125-127页
    6.3 有限厚度140MPa强度混凝土靶板贯穿响应影响因素仿真分析第127-134页
        6.3.1 弹着点与钢筋相对位置对贯穿的影响第127-129页
        6.3.2 侵彻素混凝土和钢筋混凝土靶板的仿真对比第129-131页
        6.3.3 钢筋尺寸和强度对于弹着点3位置贯穿响应的影响第131-132页
        6.3.4 靶背效应对于侵彻响应的影响第132-134页
    6.4 本章小结第134-137页
7 结论和展望第137-141页
致谢第141-143页
参考文献第143-155页
附录第155页

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