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

• 作者: 徐世烺 李庆华 赵昕 陈超
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: PVA-UHTCC 数值模拟 动态压缩性能 HJC本构模型 SHPB系统 应变率效应 压缩破坏
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 50-59
• 页数: 10页
• 分类号: TU528.572
• 字数: 6863字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.03.0147

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lgε·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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李庆华	浙江大学高性能建筑结构与材料研究所	45	288	10.0	16.0
2	陈超	浙江大学高性能建筑结构与材料研究所	63	302	9.0	15.0
3	徐世烺	浙江大学高性能建筑结构与材料研究所	73	402	13.0	17.0
4	赵昕	浙江大学高性能建筑结构与材料研究所	6	5	1.0	2.0