混凝土Johnson-Holmquist本构模型关键参数研究 被引量：33

1

作者 熊益波 陈剑杰 +1 位作者 胡永乐 王万鹏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期121-127,共7页

在防护工程的定量分析中,确定合理的混凝土本构参数是提高计算和设计可靠度的基础。为此,采用理论分析、实验和数值模拟的方法研究了混凝土Johnson-Holmquist(JH)模型的参数取值问题,运用灵敏度分析识别了JH模型的关键参数,通过总结相... 在防护工程的定量分析中,确定合理的混凝土本构参数是提高计算和设计可靠度的基础。为此,采用理论分析、实验和数值模拟的方法研究了混凝土Johnson-Holmquist(JH)模型的参数取值问题,运用灵敏度分析识别了JH模型的关键参数,通过总结相关文献提供数据并进行统计分析确定了三段式经验状态方程,提出了通过假三轴实验获取极限面参数A、B、N、Smax的方法,并结合实验与文献数据确定了不同强度类型混凝土的极限面参数组,分析了被动围压SHPB实验中的应变率效应,拟合了应变率200s 1～500s 1范围的率相关参数。最后对工程计算中JH模型参数的取值提出了建议,并给出了3个数值计算案例。 展开更多

关键词 爆炸力学 混凝土 JH模型 灵敏度分析 实验测试 数值模拟 本构参数

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混凝土Johnson-Holmquist模型极限面参数确定 被引量：16

2

作者 熊益波 胡永乐 +1 位作者 徐进 陈剑杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期746-751,共6页

为合理确定Johnson-Holmquist(JH)本构模型参数,根据屈服面理论建立了粘聚强度与Mohr-Coulomb准则参数的关系,提出了一种通过三轴围压试验获取极限面参数的方法。采用围压高达120MPa的三轴试验实测了一种混凝土的破坏强度,同时结合文献... 为合理确定Johnson-Holmquist(JH)本构模型参数,根据屈服面理论建立了粘聚强度与Mohr-Coulomb准则参数的关系,提出了一种通过三轴围压试验获取极限面参数的方法。采用围压高达120MPa的三轴试验实测了一种混凝土的破坏强度,同时结合文献数据确定了统计经验的JH模型极限面参数。通过对飞片碰撞与侵彻的数值模拟,检验了参数的合理有效性。 展开更多

关键词 固体力学 混凝土 Johnson-Holmquist模型 MOHR-COULOMB准则 围压三轴试验 极限面 数值模拟

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混凝土Johnson-Holmquist本构模型灵敏参数的初步确认 被引量：12

3

作者 熊益波 陈剑杰 胡永乐 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期145-148,共4页

混凝土Johnson-Holmquist(JH)本构模型广泛应用于混凝土动态响应的数值模拟,其参数的取值直接影响计算结果的可靠性。本文采用数值实验方法分析了JH模型的参数灵敏度,确定了模型中的高灵敏度参数,对工程计算中JH模型参数的取值给出了建议。

关键词 混凝土 Johnson-Holmquit本构模型 灵敏度分析 数值模拟

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爆炸载荷下地下钢管道-混凝土-围岩结构损伤效应数值模拟 被引量：3

4

作者 熊益波 彭璐 +2 位作者 王雷元 王万鹏 陈建华 《现代应用物理》 2014年第1期51-58,共8页

采用LS-DYNA有限元软件对某地下钢管道-混凝土-围岩结构的抗爆炸冲击响应进行了数值模拟。对混凝土结构模拟采用Holmquist模型、Malvar模型和RHT模型;对花岗岩结构的模拟则根据实测数据拟合了Holmquist模型参数。理论分析比较了3个模型... 采用LS-DYNA有限元软件对某地下钢管道-混凝土-围岩结构的抗爆炸冲击响应进行了数值模拟。对混凝土结构模拟采用Holmquist模型、Malvar模型和RHT模型;对花岗岩结构的模拟则根据实测数据拟合了Holmquist模型参数。理论分析比较了3个模型的特点,并结合实际工况要求得出结论:1)Holmquist模型和Malvar模型、RHT模型均能较好地模拟混凝土结构在爆炸载荷下的损伤效应,但Holmquist模型更适用于模拟压缩损伤,后两个模型模拟拉伸损伤更为合理;2)须根据实际工况和工程目标对各模型预测的损伤分布结果进行判定、取舍,获得更为准确信息;3)对混凝土材料性质未知或知之甚少的典型工况,可使用多个本构模型进行数值模拟对比分析,能够快速、全面地把握结构响应特征。 展开更多

关键词 固体力学 损伤效应 数值模拟 地下结构 本构模型 混凝土

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高应力准一维应变下细砂本构关系实验测定 被引量：3

5

作者 熊益波 王春明 赵康 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期216-219,231,共5页

为掌握松散细砂在宽广应力范围下的压缩本构特性,采用准一维应变装置进行了最高轴向应力达1100MPa的实验研究。测得了一种细砂在烘干状态和含水率为3.4%、6.6%和13.5%的压缩下应力-应变曲线,拟合了不同含水率细砂准一维应变压缩下的统... 为掌握松散细砂在宽广应力范围下的压缩本构特性,采用准一维应变装置进行了最高轴向应力达1100MPa的实验研究。测得了一种细砂在烘干状态和含水率为3.4%、6.6%和13.5%的压缩下应力-应变曲线,拟合了不同含水率细砂准一维应变压缩下的统一形式的经验型本构方程。比较了实测数据与AUTODYN程序材料数据库数据,给出了使用DYNA程序计算需要的细砂参数推荐数据。高应力水平下的实测数据对工程定量计算具参考价值,拟合的经验公式可在对不同含水率细砂的具体工程计算中推广使用。 展开更多

关键词 细砂 准一维应变 高应力 本构关系

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坑道内化爆载荷数值模拟与泡沫混凝土吸能效应优化分析 被引量：2

6

作者 吴文溢 钟方平 +2 位作者 王春明 王万鹏 熊益波 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第10期43-49,共7页

针对密闭空间化爆载荷数值模拟及泡沫混凝土结构吸能效应优化设计问题,该文基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法建立坑道内化爆的三维数值模型。采用有限元计算软件LS-DYNA对坑道试验进行数值模拟,研究200 kg TNT化爆下泡沫混凝土防护结构... 针对密闭空间化爆载荷数值模拟及泡沫混凝土结构吸能效应优化设计问题,该文基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法建立坑道内化爆的三维数值模型。采用有限元计算软件LS-DYNA对坑道试验进行数值模拟,研究200 kg TNT化爆下泡沫混凝土防护结构的三维构型、横截面积以及道数等因素对其吸能效应的影响。计算结果表明:在坑道内对称面各设置3道等距分布(比例距离为R=0.19 m/kg1/3),半径为1 m圆柱体泡沫混凝土防护结构的吸能效果较优,其超压峰值和100 ms准静态压力值较空腔爆炸分别下降71.4%和37.6%。 展开更多

关键词 坑道 爆炸载荷 泡沫混凝土 消波吸能 超压峰值

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硬岩中的可重复使用抗爆洞室结构设计技术 被引量：1

7

作者 熊益波 钟方平 +5 位作者 王万鹏 肖卫国 王雷元 杨文喜 白友良 杨进超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1759-1766,共8页

在原岩中直接进行化爆模拟试验是研究地震耦合效应的重要方法,但存在爆心附近原岩介质状态改变或地震传播路径变化的问题,从而导致地震信号质量差、工程代价高。为此,提出了在地下洞室中构建可重复使用钢纤维混凝土衬砌结构的抗爆设计... 在原岩中直接进行化爆模拟试验是研究地震耦合效应的重要方法,但存在爆心附近原岩介质状态改变或地震传播路径变化的问题,从而导致地震信号质量差、工程代价高。为此,提出了在地下洞室中构建可重复使用钢纤维混凝土衬砌结构的抗爆设计思路。采用数值模拟方法,对结构损伤破坏的高风险区域及破坏形式进行了预测;根据数值模拟结果,制定了针对性结构设计方案。在设计建设的密闭设施内重复开展了数百公斤级TNT当量化爆试验,通过爆后壁面破损情况对比、钻孔取样与钻孔摄像观测,证实多次爆炸未对衬砌与原岩界面产生明显影响;相似事件在同一台站的地震信号表现出了较高稳定性和重复性,证明该抗爆结构达到了预期设计目标。该工作可为类似抗爆设施建设提供工程实例与技术参考。 展开更多

关键词 爆炸力学 钢纤维混凝土衬砌 空腔爆炸 抗爆结构 地震波

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地下密闭结构内高效化爆实验技术 被引量：1

8

作者 王万鹏 钟方平 +3 位作者 熊益波 王雷元 黄晓飞 冯晓 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第10期174-178,共5页

针对在地下钢纤维混凝土衬砌洞室内高效开展化爆实验的技术需求,从工程设计和实验工艺设计上探索高效开展化爆实验的技术途径。采用在钢纤维混凝土堵塞结构中设置钢质通行管道的设计思路,满足在同一地点重复进行化爆实验可靠回填和人员... 针对在地下钢纤维混凝土衬砌洞室内高效开展化爆实验的技术需求,从工程设计和实验工艺设计上探索高效开展化爆实验的技术途径。采用在钢纤维混凝土堵塞结构中设置钢质通行管道的设计思路,满足在同一地点重复进行化爆实验可靠回填和人员物资通行的需求;在强爆炸冲击环境条件下,采用抗力与密封分开设计的思路,实现密闭爆炸实验的安全封堵;实验后采用向密闭洞室内持续压入高压气体的工艺方式,解决实验后洞室及周围山体内有害气体快速排除的问题,确保后续实验的持续进行。综合采用以上技术,在地下密闭结构内重复开展带复杂内部结构的化爆实验的准备时间约为3 d。 展开更多

关键词 密闭结构 高效 化爆实验

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改进卡尔曼滤波的对流层散射多径噪声抑制方法 被引量：1

9

作者 吴文溢 熊益波 +2 位作者 王雷元 李艳洁 陈西宏 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期87-93,共7页

针对对流层散射多径效应带来的噪声干扰问题,提出基于增广参数卡尔曼滤波的多径噪声抑制方法。该方法基于Sunde散射信道模型假设,利用最大多径时延差来描述对流层散射信道的时散特性,建立了对流层散射多径时延数学模型;将系统误差作为... 针对对流层散射多径效应带来的噪声干扰问题,提出基于增广参数卡尔曼滤波的多径噪声抑制方法。该方法基于Sunde散射信道模型假设,利用最大多径时延差来描述对流层散射信道的时散特性,建立了对流层散射多径时延数学模型;将系统误差作为状态参数增广状态向量,并利用一阶AR函数模型来补偿滤波,从而抑制滤波估计中系统性误差,提高卡尔曼滤波的精度和可靠性。仿真和计算结果表明,滤波后的钟差稳定性提高了两个数量级、精度提高了约50%,验证了该方法良好的多径抑制效果。 展开更多

关键词 对流层散射 多径效应 卡尔曼滤波 系统误差 一阶AR模型

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对流层散射传播特性及信号谱特性分析 被引量：1

10

作者 吴文溢 王万鹏 +2 位作者 熊益波 王雷元 陈西宏 《空间电子技术》 2018年第5期35-41,共7页

文章介绍了3种对流层散射传播机制,并对不同参数下的对流层散射链路传输损耗进行了计算。结果表明,参数为5GHz频段和100km的典型散射链路,其传输损耗超过200dB。在广义散射截面模型的基础上建立了对流层散射信号传输函数模型,重点研究... 文章介绍了3种对流层散射传播机制,并对不同参数下的对流层散射链路传输损耗进行了计算。结果表明,参数为5GHz频段和100km的典型散射链路,其传输损耗超过200dB。在广义散射截面模型的基础上建立了对流层散射信号传输函数模型,重点研究了对流层散射信号的延迟功率谱特性;从实际散射链路出发,对不同基线距离下的归一化延迟功率谱进行了计算和分析,结果表明,基线距离越远,则波束宽度越宽,相应的归一化延迟功率谱扩展越宽。 展开更多

关键词 对流层散射 传输损耗 衰落特性 延迟功率谱函数

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内部爆炸作用下混凝土加固钢筒结构变形破坏规律研究

11

作者 崔云霄 王万鹏 +2 位作者 胡昊 熊益波 陈鹏万 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期75-80,共6页

采用混凝土加固钢筒的组合结构是提高防护结构抗内部爆炸毁伤能力的有效技术途径之一。用显式动力分析软件LS-DYNA对小比例距离内部爆炸作用下混凝土加固钢筒结构变形过程进行了数值模拟。用Johnson-Cook模型模拟钢筒的动态变形,用Winfr... 采用混凝土加固钢筒的组合结构是提高防护结构抗内部爆炸毁伤能力的有效技术途径之一。用显式动力分析软件LS-DYNA对小比例距离内部爆炸作用下混凝土加固钢筒结构变形过程进行了数值模拟。用Johnson-Cook模型模拟钢筒的动态变形,用Winfrith模型模拟混凝土的非线性破坏过程。将钢筒变形和混凝土破坏情况与实验结果进行了对比。结果表明:加固混凝土块的裂纹分布与实验较为一致,钢筒环向应变与实验吻合较好;在相同的装药量下,采用加固混凝土加固钢筒结构,可明显提高结构的抗爆能力;当装药量小于425 g时,虽然混凝土内部存在微裂纹,但还是安全的;随着药量的进一步增加,轴向和径向裂纹将逐渐发展直至贯通,结构破坏的风险增大。 展开更多

关键词 爆炸力学 混凝土加固钢筒结构 Winfrith模型 内部爆炸 破坏规律

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嵌入式实时操作系统的移植裁剪技术分析

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作者 吴文溢 熊益波 +2 位作者 王雷元 王万鹏 李艳洁 《测控技术》 CSCD 2018年第B11期295-298,共4页

当前的工程应用中，通过移植操作系统可提升微处理器的性能，然而操作系统的移植存在较为复杂的模块对接问题。针对μC／OS-Ⅱ实时操作系统移植过程中的三个关键问题：中断模块的移植、时钟系统模块的移植和内核的裁剪，提出了具体解决... 当前的工程应用中，通过移植操作系统可提升微处理器的性能，然而操作系统的移植存在较为复杂的模块对接问题。针对μC／OS-Ⅱ实时操作系统移植过程中的三个关键问题：中断模块的移植、时钟系统模块的移植和内核的裁剪，提出了具体解决方案。实验结果表明提出的操作系统的内核移植裁剪方案具有低成本、易实现的特点。 展开更多

关键词 嵌入式系统 μC/OS-Ⅱ 移植

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内部爆炸作用下的花岗岩地下洞室损伤机理 被引量：1

13

作者 熊益波 王雷元 +3 位作者 王万鹏 王春明 崔云霄 钟方平 《现代应用物理》 2018年第3期57-62,共6页

采用显式动力分析软件LS-DYNA,对内部近距离化爆作用下花岗岩洞室的损伤破坏过程进行了数值模拟,考虑了炸药-空气-结构之间的流固耦合作用以及花岗岩材料本构模型的高应变率、高静水压和损伤效应。结果表明,在内部近距离爆炸冲击作用下... 采用显式动力分析软件LS-DYNA,对内部近距离化爆作用下花岗岩洞室的损伤破坏过程进行了数值模拟,考虑了炸药-空气-结构之间的流固耦合作用以及花岗岩材料本构模型的高应变率、高静水压和损伤效应。结果表明,在内部近距离爆炸冲击作用下,该洞室围岩损伤具有时空特征与结构层次特征:首先,爆心截面附近岩石受压产生材料损伤,损伤范围随装药量的增加逐渐增大;其次,爆炸冲击波在洞室端部会聚,反射超压显著增大,引起该处岩石的材料压缩损伤;最后,随着洞室侧壁位移与端部位移的先后增大,在侧壁与端部交界处产生撕裂,在侧壁形成平行于轴向的裂缝,且随着药量的增加,两处裂缝将逐渐扩展、贯通,结构破坏风险随之增大。本工作可为硬岩中抗爆结构设计及相关工程建设提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 爆炸力学 损伤机理 花岗岩洞室 内部强爆炸 ALE2D

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