非均質(zhì)多相脆性材料的動力學特性與數(shù)值建模技術(shù)

目錄
第1章 背景及概述 1
參考文獻 3
第2章 非均質(zhì)多相材料數(shù)值幾何建模方法 5
2.1 混凝土細觀力學模型研究現(xiàn)狀 5
2.2 隨機骨料模型投放算法流程 9
2.2.1 隨機數(shù)的生成 9
2.2.2 骨料級配、粒徑和投放區(qū)域的確定 9
2.2.3 骨料投放算法及入侵判定 10
2.2.4 隨機骨料模型投放算法流程圖 14
2.2.5 隨機凸多邊形骨料模型的生成 15
2.2.6 隨機骨料模型網(wǎng)格劃分 16
參考文獻 20
第3章 混凝土本構(gòu)模型選擇及參數(shù)獲取 22
3.1 靶板材料模型 22
3.1.1 K&C模型 22
3.1.2 HJC模型 25
3.1.3 單元的尺寸效應影響分析 26
3.1.4 模型有效性驗證 29
3.2 兩種材料模型數(shù)值模擬對比分析 40
3.2.1 分析工況 40
3.2.2 計算結(jié)果分析 41
3.3 本章小結(jié) 44
參考文獻 44
第4章 界面參數(shù)對靶板侵徹過程的影響 46
4.1 界面處理方法 46
4.1.1 計算工況 46
4.1.2 計算結(jié)果分析 48
4.2 界面參數(shù)對侵徹的影響 54
4.2.1 M-ITZ界面參數(shù) 54
4.2.2 M-CON界面參數(shù) 57
4.3 本章小結(jié) 59
參考文獻 59
第5章 基于細觀模型的剛性彈正侵徹混凝土靶的彈道偏轉(zhuǎn)分析 61
5.1 均質(zhì)模型與細觀模型對比 62
5.1.1 數(shù)值模擬靶板尺寸 62
5.1.2 剛性彈正侵徹偏轉(zhuǎn)影響因素分析 63
5.2 混凝土/彈體參數(shù)對偏轉(zhuǎn)影響分析 67
5.2.1 數(shù)值實驗設(shè)計 67
5.2.2 計算方案和材料參數(shù) 68
5.2.3 數(shù)值計算結(jié)果與分析 70
5.2.4 彈徑/骨料粒徑比和侵徹速度對正侵徹彈體偏轉(zhuǎn)角度的影響分析 83
5.2.5 長徑比對剛性彈正侵徹混凝土彈道偏轉(zhuǎn)的影響分析 85
5.2.6 彈頭形狀對彈體正侵徹細觀混凝土彈道偏轉(zhuǎn)的影響分析 86
5.3 本章小結(jié) 89
參考文獻 89
第6章 砂卵石土幾何模型構(gòu)建 91
6.1 隨機顆粒模型的建立 91
6.1.1 半徑膨脹法 92
6.1.2 隨機球形顆粒模型的建立 93
6.1.3 隨機多面體顆粒模型的建立 97
6.1.4 隨機多面體顆粒模型中級配的修正 101
6.2 本章小結(jié) 104
參考文獻 104
第7章 砂卵石土本構(gòu)模型的選取及細觀參數(shù)的獲取 105
7.1 砂卵石土本構(gòu)模型 105
7.2 砂卵石土細觀力學參數(shù)的獲取方法 108
7.2.1 砂卵石土室內(nèi)直剪實驗 108
7.2.2 砂卵石土原位拉拔實驗方法 112
7.2.3 砂卵石土直剪實驗數(shù)值模擬的建立及初始條件的定義 116
7.2.4 直剪實驗數(shù)值模擬結(jié)果分析 118
7.2.5 砂卵石細觀力學參數(shù)的標定過程 124
7.3 砂卵石土細觀力學參數(shù)的適用性驗證 128
7.4 本章小結(jié) 129
參考文獻 130
第8章 基于離散元法砂卵石土侵徹效應分析 132
8.1 離散元法侵徹模型和算法的有效性驗證 132
8.1.1 Hanchak侵徹實驗簡介 132
8.1.2 離散元法中混凝土細觀參數(shù)的取值 133
8.1.3 Hanchak侵徹混凝土靶板顆粒離散元法分析 135
8.2 砂卵石土侵徹實驗 137
8.2.1 砂卵石土級配 137
8.2.2 靶體邊界設(shè)計 137
8.2.3 試件尺寸設(shè)計 138
8.2.4 砂卵石侵徹實驗工況設(shè)計 138
8.2.5 實驗結(jié)果 139
8.3 砂卵石土侵徹數(shù)值模擬分析 147
8.3.1 砂卵石土侵徹數(shù)值模型的建立 147
8.3.2 砂卵石土侵徹數(shù)值模擬分析 149
8.3.3 砂卵石土顆粒級配對侵徹特性的影響 153
8.3.4 砂卵石土內(nèi)部微壓對侵徹特性的影響 160
8.4 本章小結(jié) 163
參考文獻 163
彩圖 165