无机化工论文_冲击下混凝土试样应变率效应和

文章摘要:作为最普遍应用的结构工程材料，混凝土具有明显的应变率效应和惯性效应。Li等^[1]基于Drucker-Prager （D-P）模型分析混凝土材料动态强度特性，认为横向惯性约束对强度的提高比应变率效应更为显著。结合混凝土试件的真三轴静载冲击实验结果，分别应用考虑应变率效应的HJC模型和考虑静水压效应的D-P模型进行数值分析，以探讨研究混凝土试样应变率效应和惯性效应的方法。在探究混凝土的应变率效应和横向惯性效应的关系时，使用了HJC模型的数值模拟结果来拟合D-P准则的各个参数。结果表明：随着应变率的增加，混凝土的强度会增强，并且这种强度的增强，也有一部分原因是I₁的增加所导致的。因此，混凝土试件的应变率效应和横向惯性约束具有较强的耦合作用。理论和数值分析了冲击下试样内部的横向应力分布特征与应变率、静水压和试样尺寸的关系，结果发现：试样内部横向应力的幅值随着应变率、静水压的增大而增大，但随着试样尺寸的增大反而减小。为了探讨横向惯性带来的强度提升效果，提出了一个有关冲击方向最大应力和等效应力的参数ξ，ξ=(σ_x-σ_e)/σ_x。此参数具有尺寸效应、应变率效应和静水压效应，但是此参数与应力三轴度的关系表现出应变率无关特性，可为应变率效应的研究提供新的思路。

文章关键词:冲击动力学,混凝土,应变率效应,惯性效应,应力三轴度,

项目基金:国家自然科学基金资助项目(11672286，11872361),中央高校基本科研业务费专项资金资助(WK2480000008),中石油与中科院重大战略合作项目(2015A-4812)； 《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0902/654.html