弹丸对混凝土薄板的冲击破坏效应

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1、第24卷第4期岩石力学与工程学报Vol.24No.42005年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2005弹丸对混凝土薄板的冲击破坏效应董军，邓国强，杨科之，王安宝，杨秀敏(参保建筑设计院，北京100850)摘要：介绍高速弹丸冲击混凝土薄板后所产生的贯穿破坏效应，通过模型试验、数值模拟和量纲理论分析，取得了三者吻合较好的结果，并导出了计算弹丸穿透混凝土薄板后残余速度的经验公式。通过弹丸撞击有限厚度钢筋混凝土靶板的模型试验，获得了有关靶板冲击破坏的宏观图象及弹丸贯穿靶板后的残余速度。介绍了非线性三维动力有限元程

2、序和混凝土材料的脆性损伤模型，对弹丸冲击效应试验中的靶板破坏过程进行了数值模拟，通过数值模拟计算，形象地再现了弹丸高速冲击作用下，钢筋混凝土靶板发生贯穿破坏的物理过程，数值模拟结果与试验中靶板的实际破坏图象十分吻合。通过量纲分析，得出了描述钢筋混凝土板冲击破坏效果各参数之间的无量纲关系，利用现场试验数据进行回归，导出了贯穿条件下的弹丸余速计算公式。关键词：数值模拟；高速弹丸；混凝土板；冲击贯穿；模型试验；量纲分析中图分类号：O241，TU455文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)04–0713–08DAMAGEEFFECTOFTHINCONCRETESL

3、ABSSUBJECTEDTOPROJECTILEIMPACTDONGJun，DENGGuo-qiang，YANGKe-zhi，WANGAn-bao，YANGXiu-min(CanbaoBuildingDesignInstituteofBeijing，Beijing100850，China)Abstract：Perforationdamageeffectsofthinconcreteslabsproducedbyimpactofprojectileathighvelocityarestudied.Modeltest，numericalsimulation，anddimens

4、iontheoryareemployedtoanalyzethedamageeffectsandtheresultsofthethreemethodsarewellconsistent.Empiricalformulaisderivedtocalculateresidualvelocityofprojectileperforatingthroughthethinconcreteslabs.Themacroscopicdamageimageofreinforcedconcreteslabsunderimpacteffectareobtainedthroughmodeltes

5、t，andtheresidualvelocityoftheprojectilearegainedfromthetests.Three-dimensionalnonlineardynamicfiniteelementprogramandthebrittlenessdamagemodelofconcreteareintroduced.Thenumericalsimulationofdamageprocessofexperimentaltargetslabsisaccomplished.Thephysicalprocessessuchaspenetrationperforati

6、onandimpactperforationofreinforcedconcreteslabssubjectedtoprojectilewithhighspeedaredisplayedvisually.Thesimulationresultsfitwellwiththeexperimentaldamageimage.Throughdimensionanalysis，thedimensionlessrelationshipbetweenallparametersthatinfluencetheimpactdamageeffectofreinforcedconcretesl

7、absareachieved.Regressiveanalysisoftestdataarecarriedouttoobtainthecalculationformulaeforprojectileresidualvelocitiesundertheconditionofpenetrationperforationorimpactperforation.Keywords：numericalsimulation；high-velocityprojectile；concreteslab；impactperforation；mode