接触爆炸作用下UHTCC-R-RAC叠合板动态响应试验与数值模拟研究

摘要

为了研究接触爆炸作用下超高韧性水泥基复合材料-钢筋再生混凝土(ultra-high toughness cementitious composites-reinforced recycled aggregate concrete,UHTCC-R-RAC)叠合板的抗爆性能，设计了0 mm、10 mm厚度UHTCC层与25%、75%再生粗骨料取代率等级梯度的3组UHTCC-R-RAC试件，并开展了3次不同工况下的200 g乳化炸药接触爆炸破坏试验。随后，基于ANSYS/LS-DYNA软件的拉格朗日-欧拉法(ALE)与流固耦合算法建立了UHTCC-R-RAC叠合板的整体10 mm网格划分与局部5 mm网格精细化数值模型。研究结果表明:随着再生粗骨料取代率从25%增至75%,R-RAC叠合板迎爆面的应变峰值和加速度峰值分别降低了11.7%和6.4%，说明再生粗骨料取代率增加对R-RAC叠合板抗爆性能提升是不利的; UHTCC-RRAC叠合板的应变峰值提升了64.7%，说明涂覆10 mm的UHTCC有利于R-RAC叠合板抗爆性能的提升。与整体10 mm网格模型结果比较，局部5 mm精细化网格模拟的精度较高，计算效率更高。

关键词

超高韧性水泥基复合材料-钢筋再生混凝土 / 叠合板 / 抗爆性能 / 精细化 / 数值模拟

基金资助

湖北省自然科学基金资助项目(2022CFB662); 武汉市知识创新专项项目曙光计划项目(2023020201020403); 江汉大学精细爆破国家重点实验室开放基金(PBSKL2022D05)