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高應(yīng)變率行為的數(shù)值模擬淬火和自回火鋼筋在拉伸
Gianmario Riganti ，南瑞士， CH- 6952的Canobbio ，瑞士應(yīng)用科學(xué)的Ezio Cadoni大學(xué)
文章信息
文章歷史：
收到2013年9月27日
接受2013年12月19日
可在線2013年12月28日
摘要
本文介紹了淬火和自回火張力鋼筋的高應(yīng)變率行為的數(shù)值分析。該調(diào)查已經(jīng)進(jìn)行正確模擬實(shí)驗(yàn)
設(shè)施（ SHTB -霍普金森拉桿） ，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的模擬和解釋突出的批評(píng)。有限元仿真允許一個(gè)強(qiáng)大的模型驗(yàn)證
該B450C鋼筋。參數(shù)化有限元模型已被用于重建SHTB的輸入和輸出信號(hào)。阻尼輸入波形和建模策略的物理影響
進(jìn)行了討論。彈性和阻尼分散字體已被引入到模型來(lái)解釋在SHTB信號(hào)的實(shí)際情況的變化。應(yīng)變率相關(guān)的塑性模型已被用于
由LS-DYNA代碼的功能。時(shí)間依賴的可塑性一直發(fā)展到解釋所得到加載速率敏感性材料的上，下屈服值。最后，該材料模型已被用于
重建一個(gè)虛擬測(cè)試超過(guò)32毫米直徑的螺紋鋼，作為一般程序?yàn)槔齺?lái)計(jì)算全局物質(zhì)反應(yīng)。
關(guān)鍵詞：鋼筋模擬高應(yīng)變率上屈服動(dòng)態(tài)應(yīng)力時(shí)間依賴性的可塑性霍普金森拉桿
介紹
混凝土和加強(qiáng)鋼筋的動(dòng)態(tài)行為的理解是必不可少的既有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，它們經(jīng)受一個(gè)高的加料速度是精確的評(píng)估。這些評(píng)估研究通常是通過(guò)有限元程序和材料模型方式進(jìn)行的，必須正確地根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。連接到實(shí)驗(yàn)測(cè)試的復(fù)雜性，困難可以適當(dāng)理解和數(shù)值模擬解決。為了更好地理解該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，必須執(zhí)行該試驗(yàn)機(jī)[ 1?5] ，以獲得相互驗(yàn)證的仿真。
?在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，往往有可能面臨解釋結(jié)果的困難，由于不穩(wěn)定性的存在（即存在的第一個(gè)高峰） ，這是不考慮在通常的材料本構(gòu)關(guān)系約翰遜 - 庫(kù)克[ 6 ] 。
?這些不穩(wěn)定性是由于該材料的上，下屈服應(yīng)力和已經(jīng)研究了由多個(gè)作者。上屈服應(yīng)力已經(jīng)解釋了金屬結(jié)構(gòu)參數(shù)，如位錯(cuò)密度和速度[7]。在任何情況下，涉及微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)，材料模型不適合工程用途。結(jié)構(gòu)評(píng)估需要上部和下部屈服值與相關(guān)聯(lián)的負(fù)載脈沖，結(jié)構(gòu)的幾何形狀，應(yīng)力和應(yīng)變張量的工程變量之間的關(guān)系。需要在結(jié)構(gòu)和位錯(cuò)密度/速度計(jì)的材料的變量定義的模型可以被認(rèn)為是上屈服的現(xiàn)象學(xué)解釋缺乏的應(yīng)力應(yīng)變曲線，包括上部，下部和產(chǎn)量的完全參數(shù)化的其
時(shí)間依賴關(guān)系。
上屈服的工程調(diào)查工作是由坎貝爾和哈丁[ 8?10]進(jìn)行?？藏悹栆氲难舆t時(shí)間，并通過(guò)該后加載應(yīng)力開(kāi)始后的特性時(shí)間上屈服發(fā)生熱激活理論由于剪切帶的熱活化[11] 。
上屈服應(yīng)力值由哈丁[ 12 ] ，誰(shuí)介紹動(dòng)態(tài)上屈服應(yīng)力增強(qiáng)和負(fù)荷率之間的線性關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步的研究。哈丁的方法是最合適的工程配方在文獻(xiàn)中找到上屈服。
的滿量程淬火和自回火螺紋鋼（ 16-40毫米直徑）的動(dòng)態(tài)拉伸性能的實(shí)驗(yàn)研究幾乎是不可能的，也許除了在非常大的設(shè)施的情況下（即大工廠聯(lián)合研究中心，伊斯普拉的） 。本研究的不可行性，導(dǎo)致我們進(jìn)行到該材料[13] ，并與本紙張材料的動(dòng)態(tài)行為的數(shù)值分析的表征。數(shù)值模擬的重要性，肯定也是基于由測(cè)試技術(shù)或經(jīng)濟(jì)原因，否則是不可行的數(shù)值模擬的方法研究現(xiàn)實(shí)尺度結(jié)構(gòu)元素的可能性。目前的工作完成后，從看數(shù)值來(lái)看，什么開(kāi)始[ 13 ]與實(shí)驗(yàn)
1 ，分析這兩個(gè)方面使用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和數(shù)值模擬的各個(gè)重要方面。用于B450C鋼筋的高應(yīng)變率力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)技術(shù)是分離式Hopkinson拉桿（ SHTB ）和[ 13-15 ]中描述。在這個(gè)特殊的設(shè)置了輸入脈沖不是由前鋒誰(shuí)打的輸入法條產(chǎn)生，如在傳統(tǒng)的分離式霍普金森壓桿，但使用存儲(chǔ)的能量在直接連接到輸入欄[16]一預(yù)應(yīng)力桿。
這種設(shè)置提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)相比傳統(tǒng)的1 ，從而避免連接到撞針和輸入桿之間的平面影響的問(wèn)題，在脈沖長(zhǎng)度等。
數(shù)值分析已正確地模擬SHTB ，突出批評(píng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的模擬和解釋。
本文的結(jié)構(gòu)如下。第2節(jié)介紹了SHTB的批評(píng)。第3報(bào)道的實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)值模型。數(shù)值模型結(jié)果顯示在第4節(jié)無(wú)論是在有限元計(jì)算和數(shù)值分析。這些結(jié)果在第5節(jié)中討論。真實(shí)規(guī)格螺紋鋼的型號(hào)列于第6 ，最后，第7節(jié)總結(jié)了全工作。
在霍普金森拉桿2 。關(guān)鍵方面
2.1 。信號(hào)分析
信號(hào)分析通常采用的分離式霍普金森桿（ SHB ）的傳統(tǒng)理論計(jì)算應(yīng)力，應(yīng)變和應(yīng)變率[ 17 ] 。另一種方法包括在仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的組合使用。材料模型的驗(yàn)證，然后通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)儀信號(hào)比較制成。
在仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的組合使用的優(yōu)點(diǎn)是：（ ?。┚_的最終材料模型驗(yàn)證; （二）試件的幾何非線性計(jì)入; （iii）通過(guò)試樣均勻的應(yīng)力/應(yīng)變的假設(shè)被克服; （ⅳ）慣性效應(yīng)包括在內(nèi); （五）多材料和結(jié)構(gòu)的小樣本可以進(jìn)行調(diào)查; （六）可能的仿真中使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備精度的提高;及（vii）的優(yōu)化技術(shù)和靈敏度分析可以被應(yīng)用。
2.2 。效果擾動(dòng)成信號(hào)
SHB關(guān)系包含幾個(gè)理想化為通過(guò)桿和樣品中的一維的波的傳播，在試樣的均勻應(yīng)力，無(wú)擾動(dòng)和慣性的影響。這是眾所周知的SHTB的一個(gè)實(shí)數(shù)輸入信號(hào)不同于理想的梯形脈沖由于當(dāng)真正的信號(hào)被用于獲得材料模型參數(shù)的局部擾動(dòng)，一系列的錯(cuò)誤包含由于簡(jiǎn)化的假設(shè)，信號(hào)擾動(dòng)。的材料模型響應(yīng)擾動(dòng)的真實(shí)信號(hào)的影響的研究是合適的，以提高該材料模型的正確性。這些因素對(duì)材料模型響應(yīng)的影響可以通過(guò)有限元模擬的方法進(jìn)行檢查。
輸入信號(hào)的主要特征是振幅，持續(xù)時(shí)間和上升時(shí)間。這些主要特征可適于產(chǎn)生需求的動(dòng)態(tài)負(fù)載條件為在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中達(dá)到所希望的速率將試樣。
所希望的輸入幅度和持續(xù)時(shí)間是由調(diào)諧輸入的脈沖的產(chǎn)生方法的物理參數(shù)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。
輸入壓力上升時(shí)間是對(duì)材料響應(yīng)的另一個(gè)顯著特征和它是由SHB成立（撞針或預(yù)應(yīng)力巴）條件，通過(guò)使用脈沖整形器，并通過(guò)其他物理參數(shù)列直接控制的。
脈沖整形技術(shù)[17,18]一般應(yīng)用于平滑輸入信號(hào)，以防應(yīng)力振蕩，典型的在SHB前鋒的沖擊。由得到的前鋒和輸入欄，有較高的重復(fù)性和平穩(wěn)輸入脈沖之間的中間變形元件的插入。如果短的上升時(shí)間是想要的，所述輸入信號(hào)也將受到高頻擾動(dòng)，特別是在SHB配置。高頻擾動(dòng)擴(kuò)大信號(hào)的重復(fù)性和受到的彈性和阻尼的分散現(xiàn)象。通常在一個(gè)SHB長(zhǎng)度/直徑比被采納，這始終是合適的彈性和阻尼分散性[ 17 ] 。阻尼影響輸入的分散性和它的效果應(yīng)該被評(píng)估，例如彈性
分散。阻尼不直接控制SHB 。不同的設(shè)施可以生成具有顯著差異脈沖上升時(shí)間和擾動(dòng)。
參照?qǐng)D1 ，輸入信號(hào)的3類型學(xué)可能是產(chǎn)生：
1 ，低負(fù)荷率，高上升時(shí)間，沒(méi)有明顯的波頻散（曲線a） 。
2，高負(fù)荷率，色散與衰減挑眼（曲線b） 。
3，高負(fù)荷率，分散與亞臨界阻尼（曲線C ） 。
當(dāng)高負(fù)荷率是想研究加載速率取決于材料，輸入信號(hào)（b）或（c ）具有的產(chǎn)生。
它產(chǎn)生的脈沖擾動(dòng)現(xiàn)象可歸納為：
_解鎖（ SHTB ） /接觸（ SHB ）成形技術(shù)的擾動(dòng)/聯(lián)合使用。
_ Pochhammer - Chree波頻散[19,20] 。
_阻尼效應(yīng)/阻尼分散。
圖。1 SHB輸入脈沖的情況下：（1）脈沖狀的技術(shù)被使用; （二）
分散和過(guò)臨界阻尼;以及（c）分散體和亞臨界阻尼
_邊界條件（摩擦和人接觸，夾緊等）。
_幾何/對(duì)齊錯(cuò)誤。
_其他未知的影響（巴均勻性和各向同性） 。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所有列出的原因同時(shí)起作用。對(duì)輸入負(fù)載的全球作用可以被很容易地測(cè)量輸入/輸出信號(hào)的記錄。彈性分散發(fā)生了頻率相關(guān)波速傳播。在SHB ，輸入/輸出之間的短距離計(jì)和標(biāo)本適用于影響彈性波色散。計(jì)信號(hào)校正技術(shù)可以應(yīng)用于在取得數(shù)據(jù)標(biāo)本的位置。這些技術(shù)是能源和保守并不代表分散，由于阻尼。這個(gè)假說(shuō)是因?yàn)閮x表和標(biāo)本之間的距離通常是正確的是短暫的。分析技術(shù)不能適用于信號(hào)校正受色散的阻尼。輸入欄的長(zhǎng)度長(zhǎng)，適合穩(wěn)定的信號(hào)干擾，但輸入長(zhǎng)度增加了彈性色散效應(yīng)導(dǎo)致較小的負(fù)荷率。衰減，色散和上升時(shí)間的影響將是運(yùn)用模擬到前數(shù)值研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。的實(shí)驗(yàn)裝置3 。數(shù)值模型顯式時(shí)間積分已被應(yīng)用到模擬動(dòng)態(tài)測(cè)試使用LS-DYNA率相關(guān)材料建模代碼。該SHTB幾何[ 13?15] ，基本上是軸對(duì)稱和
的非對(duì)稱性是小的幾何和對(duì)齊的結(jié)果不完善的地方。的整個(gè)設(shè)施的軸向長(zhǎng)度是15米包括預(yù)加載條（ 6米） ，輸入欄（3米） ，和輸出
酒吧（ 6米） 。鋼筋直徑為10毫米，預(yù)計(jì)對(duì)準(zhǔn)誤差為0.1毫米。酒吧被水平放置，并垂直的持有人包括聚四氟乙烯襯套支撐每個(gè)酒吧
500毫米。非對(duì)稱的靜態(tài)應(yīng)力，由于重力幾個(gè)訂單幅值在測(cè)試過(guò)程中比平均應(yīng)力下的，以比幾何缺陷低的變形。該重力是不是模仿，但在特富龍的靜態(tài)剪切組件軸承通訊員打滑狀態(tài)被應(yīng)用作為集中負(fù)載在軸承位置。靜態(tài)預(yù)加載充當(dāng)沿軸方向移動(dòng)。軸對(duì)稱模型是適合學(xué)習(xí)SHTB原因幾何和載荷條件。軸向?qū)ΨQ模型允許包含分散的，阻尼，預(yù)加載和軸向應(yīng)力波的傳播。軸對(duì)稱量加權(quán)元件已被使用，由于效率的優(yōu)點(diǎn)在計(jì)算同時(shí)確保正確的解決方案插補(bǔ)足夠的網(wǎng)目尺寸。該模型的數(shù)值計(jì)算效率為需要在參數(shù)化分析多次運(yùn)行。在徑向和軸向方向的單元尺寸為2.5毫米。該該元件的大小是相等的實(shí)驗(yàn)測(cè)量長(zhǎng)度
以平均應(yīng)力時(shí)程作為真正的測(cè)試用例。
在徑向方向上的應(yīng)力的變化是第二個(gè)的訂購(gòu)關(guān)于波的傳播影響力的解決方案在對(duì)SHTB實(shí)驗(yàn)的目的[ 20 ]軸方向。兩個(gè)元素在徑向方向上允許的正確插值解決方案。試樣篩目大小為0.2毫米的軸方向
0.275毫米在徑向方向上。使用該標(biāo)本為藍(lán)本重合的節(jié)點(diǎn)，在酒吧外胎面的直徑。軸對(duì)稱解決方案，排除非對(duì)稱幾何擾動(dòng)。一個(gè)完整的三維分析可以包括alignalignment擾動(dòng)和接觸， SHTB持有人，具有
運(yùn)算成本增加了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。預(yù)加載是由預(yù)壓的初始應(yīng)力條件表示
酒吧元素。均勻的軸方向的應(yīng)力分配。此溶液是高效率的，而忽略了預(yù)加載能量存儲(chǔ)靠近插孔接頭，它是從試樣太遠(yuǎn)一邊折磨輸入波形。
在軸方向固定的邊界條件被分配到千斤頂?shù)奈恢?。?duì)軸的節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)限制在徑向方向上。鎖定建模與瞬間釋放無(wú)擾動(dòng)。在分析中，預(yù)應(yīng)力元件的起始拉桿可以自由變形，顯式計(jì)算開(kāi)始。沒(méi)有解鎖擾動(dòng)允許集中的影響的材料模型和分散。應(yīng)用于全啟動(dòng)技術(shù)來(lái)提高計(jì)算效率，前試樣中加入元素和出桿單元到達(dá)輸入浪潮。節(jié)點(diǎn)/元素總數(shù)為19,285 / 28,955 。計(jì)算時(shí)間為15分鐘，在應(yīng)變率250 S_1 。3.1 。阻尼和數(shù)值模型阻尼波的傳播修改的頻率關(guān)聯(lián)函數(shù)。阻尼研究是必要的下面材料響應(yīng)驗(yàn)證。該SHTB阻尼源被分成四個(gè)物理來(lái)源：
（一）材料阻尼：中SHTB桿組成材料有其擁有阻尼參數(shù)。酒吧阻尼參數(shù)是比較低的阻尼引起的其他SHTB物理源，證實(shí)了仿真結(jié)果。
（二）摩擦：靜電棒重量沿線分布持有人及演過(guò)徑向方向。一旦輸入波被釋放時(shí)，通過(guò)移動(dòng)在軸向方向上持有人是可能的，因?yàn)檩S向預(yù)加載荷力比重量乘以靜摩擦系數(shù)越大。（預(yù)加載104 N，輸入和預(yù)加載條50 N每個(gè)重量，估計(jì)靜摩擦力5 N ） 。在波的傳播，在酒吧打穿過(guò)保持移動(dòng)聚四氟乙烯墊片差距幾次。由此產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)摩擦力是高度依賴于實(shí)驗(yàn)成立了由對(duì)齊和酒吧預(yù)變形。
（ⅲ ）粘性界面：該欄是在大氣中和酒吧釋放能量的高頻振動(dòng)是
徑向方向。
（四）動(dòng)態(tài)聯(lián)系人：前面描述的酒吧/架在同一個(gè)現(xiàn)象座位置的影響釋放能量依賴于間隙距離，材料，預(yù)變形和不完善之處。通過(guò)持有人波傳播消耗能量。阻尼必須引入到正確的數(shù)值模型輸入信號(hào)的生成。有兩種不同的方法來(lái)模型阻尼SHTB模擬：
（一）現(xiàn)象學(xué)的方法包括在介紹
通過(guò)與模擬的互動(dòng)規(guī)則單個(gè)物理效果他們的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，例如聯(lián)系，振動(dòng)，不完美，影響。這種方法需要在建模的最大努力，并時(shí)刻與問(wèn)候的運(yùn)營(yíng)商消費(fèi)和計(jì)算器。
（二）指定一組阻尼模型阻尼的全球影響系數(shù)，收斂的數(shù)值結(jié)果對(duì)
實(shí)驗(yàn)性的。參數(shù)分析是必要的確定正確的阻尼系數(shù)。隨著全球結(jié)果
阻尼的原因很容易被檢測(cè)到輸入信號(hào)測(cè)量?jī)x，這種方法提供了建模的最佳效率和結(jié)果。
在目前的工作中， （B ）的方法得到了應(yīng)用。減震是仿照使用LS-DYNA關(guān)鍵字_damping_global 。減震值是各向異性的軸向方向和徑向方向，按照用兩個(gè)不同的阻尼源[21]。迭代求解
根據(jù)數(shù)值模型的比較實(shí)驗(yàn)輸入波將允許以確定最佳的數(shù)值。軸向阻尼模型由于桿超過(guò)聚四氟乙烯的摩擦墊片，一系列阻尼單元與阻尼系數(shù)比例于所估計(jì)的軸向摩擦力已被定義。這些元件作用在軸向方向上。
4 ，數(shù)值模擬結(jié)果
4.1 。有限元分析
有限元分析已核實(shí)的依賴性在實(shí)驗(yàn)裝置和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的能力
模型。
4.1.1 。在輸入信號(hào)彈性/阻尼色散的影響均勻阻尼影響均勻的上升時(shí)間和分散高峰期。此實(shí)現(xiàn)不容許模擬輸入信號(hào)圖。 1 （曲線b） 。各向異性阻尼正確代表阻尼SHTB的物理原因。圖。如圖2所示
將輸入信號(hào)與全球阻尼系數(shù)如何變化變化。阻尼影響主要的上升時(shí)間，而脈沖幅度的影響較小。在圖3 ，兩名在輸入信號(hào)兩種不同的預(yù)載荷條件被表示，它可以注意如何加載速度也受到脈沖幅度
但上升時(shí)間不受影響。三類型學(xué)輸入波（圖1）可以因此變模型
阻尼參數(shù)。在圖如圖4所示，試驗(yàn)之間的比較輸入脈沖和數(shù)值1已經(jīng)描述的，使用明確的阻尼參數(shù)，呈現(xiàn)出良好的相關(guān)性。
圖。2，SHB輸入脈沖，由于不同的阻尼系數(shù)變化
圖。3，輸入脈沖幅度和上升時(shí)間兩個(gè)預(yù)加載條件
圖。4，實(shí)驗(yàn)和數(shù)值輸入脈沖之間的比較
4.1.2 。色散和材料模型驗(yàn)證由相互作用生成的輸入/輸出信號(hào)計(jì)之間SHTB和標(biāo)本。該材料模型已經(jīng)過(guò)測(cè)試通過(guò)數(shù)值輸出適合于實(shí)驗(yàn)1 。如果差異在數(shù)值應(yīng)力波的配件介紹數(shù)字輸出壓力表實(shí)際測(cè)試的情況下通過(guò)的材料模型參數(shù)標(biāo)識(shí)將包含在參數(shù)誤差補(bǔ)償輸入的差異。誤差傳播的數(shù)值調(diào)查。材料核查是通過(guò)研究應(yīng)變速率進(jìn)行相關(guān)材料受阻尼和無(wú)阻尼輸入波。試驗(yàn)材料是B450C C型[13]建模為解釋在接下來(lái)的部分。輸入波就是最大引起的色散誤差產(chǎn)生的輸入應(yīng)力差使用非阻尼有限元模型。根據(jù)聲阻抗的色散振蕩在標(biāo)本接口匹配加載試驗(yàn)與材料
平均塑性應(yīng)變率大約阻尼振蕩。應(yīng)有到非線性應(yīng)變率相關(guān)塑性，響應(yīng)該材料在時(shí)間上進(jìn)行了修改，斷裂應(yīng)力和振幅。計(jì)算出的數(shù)值差異很小，由于的平均應(yīng)變率響應(yīng)相比，更大的影響振蕩變化。塑膠率依賴性反應(yīng)影響較小由分散振蕩。阻尼會(huì)影響上升時(shí)間和它應(yīng)考慮的情況下可靠的材料驗(yàn)證負(fù)荷率相關(guān)的材料模型。
4.1.3 。應(yīng)變率相關(guān)塑性響應(yīng)一旦輸入波形進(jìn)行了調(diào)整，真鈔，塑料材料的反應(yīng)進(jìn)行了研究。應(yīng)變率相關(guān)的塑性材料參數(shù)可以計(jì)算從使用霍普金森桿公式的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。被使用的SHTB有限元模型，研究相關(guān)上/下屈服應(yīng)力均勻塑性材料之間模型和波的反射和慣性。B450C鋼的成分的材料已經(jīng)數(shù)字由LS-DYNA關(guān)鍵字_material_piecewise_linear_plasticity建模[21] 。應(yīng)變率敏感的可塑性是由真正的定義每個(gè)應(yīng)變速率應(yīng)力/等效塑性應(yīng)變曲線的定義的興趣。 5曲線的一個(gè)總數(shù)是用來(lái)定義從靜態(tài)應(yīng)變率行為動(dòng)態(tài)加載范圍。每曲線是由5個(gè)點(diǎn)定義如表1所示，該軟件自動(dòng)插值曲線，以獲得該元素采用響應(yīng)單元應(yīng)變率。插入靜態(tài)曲線如第一曲線進(jìn)入的輸入文件。使用更大數(shù)量的輸入在材料塑性定義數(shù)據(jù)是可能的，但在這種情況使用自動(dòng)優(yōu)化程序建議由于被定性了大量材料參數(shù)。失敗的標(biāo)準(zhǔn)是由恒塑性應(yīng)變?yōu)樗{(lán)本失敗。該值被設(shè)置成使用試樣面積減少在骨折。應(yīng)變率相關(guān)塑性參數(shù)，獲得擬合數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)儀信號(hào)。相同的最終材料模型已被用于兩個(gè)SHTB動(dòng)態(tài)模擬250和1000 S_1 。圖。圖5示出了比較數(shù)字分析的輸入信號(hào)在有可能的觀察一個(gè)很好的協(xié)議。實(shí)驗(yàn)之間的區(qū)別和數(shù)值的信號(hào)分別為實(shí)驗(yàn)相同的量值變異是由于標(biāo)本的差異。破壞應(yīng)變以及代表失效機(jī)理和斷裂時(shí)間。骨折處開(kāi)始從樣品的中心，并傳播到外層，按照集約化壓力沿軸在縮頸。拉格朗日網(wǎng)格已被用于在模型中?？s頸變形已經(jīng)插了12線性元素。計(jì)算
穩(wěn)定的網(wǎng)孔大小得到了驗(yàn)證;在差異破損時(shí)，由于網(wǎng)格可以忽略不計(jì)。使用自動(dòng)重新網(wǎng)格化技術(shù)被排除，以便獲得更好的關(guān)鍵結(jié)果插值。這一結(jié)果已經(jīng)達(dá)到了顯式動(dòng)態(tài)解決方案包括幾何非線性諸如試樣的頸縮，并包括波反射，瞬態(tài)波的傳播和應(yīng)力平衡。對(duì)于材料的呈現(xiàn)縮口和塑性變形，如B450C ，數(shù)值擬合，包括非線性源應(yīng)予以考慮。這種方法比分析更準(zhǔn)確解決方案。差異計(jì)算和測(cè)試信號(hào)之間的可見(jiàn)產(chǎn)生的第一階段。實(shí)驗(yàn)測(cè)試記錄上，下使用產(chǎn)生顯著不同的數(shù)值響應(yīng)應(yīng)變率相關(guān)的塑性。一個(gè)小的上屈服值是可見(jiàn)的在數(shù)值數(shù)據(jù)，并且可以向更高的塑料流引入到試樣由于輸入波形。在從第一上升階段，加載輸入波形結(jié)果峰值由于波頻散和衰減之前的穩(wěn)定平臺(tái)。輸入應(yīng)力峰值的振幅相關(guān)的塑料流入樣品。試樣響應(yīng)計(jì)算通過(guò)使用利率敏感性比例的塑性流動(dòng)。在一個(gè)小高峰反應(yīng)結(jié)果在第一屈服階段由于色散產(chǎn)生則在峰值輸入信號(hào)。產(chǎn)量峰值的結(jié)果值是無(wú)法預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)記錄上屈服值。
4.1.4 。上屈服應(yīng)力和它的依賴在實(shí)驗(yàn)系列[13]的材料響應(yīng)顯示的上部的產(chǎn)量和更低的屈服值。動(dòng)態(tài)上屈服比靜態(tài)屈服應(yīng)力高并與應(yīng)變速率增加。測(cè)量時(shí)，上，下屈服出現(xiàn)了不同輸入或輸出壓力表。這種差異增加了用于測(cè)試高應(yīng)變率。較低的收益率顯著更大的輸入表，而這正是暗合了這一收益率均勻應(yīng)變率響應(yīng)。上屈服應(yīng)力可以通過(guò)之間的變化的影響數(shù)值與實(shí)際輸入波，慣性的影響，波通過(guò)試樣傳播，并且該材料的反應(yīng)。有限元模型已被用于以分析的影響轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和上屈服應(yīng)力波的傳播。到這個(gè)目的，各向同性彈性和理想彈塑性材料已經(jīng)用于最大化的慣性效應(yīng)和波反射的潛在影響的第一個(gè)高峰。無(wú)相關(guān)性已被發(fā)現(xiàn)。也分散被排除采用有限元法。標(biāo)本和輸出酒吧密度彈性性質(zhì)相似，確保由聲學(xué)透射率的有效波傳播在輸出方向。在輸出接口的反射是最小的，和試樣進(jìn)行加載，幾乎單調(diào)直到屈服應(yīng)力值。特征傳播時(shí)間應(yīng)力波約2 LS 。上屈服值是實(shí)驗(yàn)記錄一個(gè)特征時(shí)間約25 ls，它確保的應(yīng)力平衡入試樣時(shí)的現(xiàn)象出現(xiàn)。所有以前的效果不影響上屈服值。該應(yīng)變率相關(guān)材料模型是不夠的，以適應(yīng)上屈服的數(shù)據(jù)。
4.2 。對(duì)于材料模型開(kāi)發(fā)數(shù)值分析這部分的目的是驗(yàn)證非標(biāo)準(zhǔn)材料模型預(yù)測(cè)該材料的實(shí)際高應(yīng)變率行為包括上屈服應(yīng)力。
4.2.1 ?；谑找媛蕚鞑ニ俣鹊臄?shù)值解塑性這種模擬，用Matlab ，允許驗(yàn)證任意材料模型能夠進(jìn)行內(nèi)插的上屈服值，以驗(yàn)證材料模型的魯棒性，模擬數(shù)字SHTB和實(shí)時(shí)尺寸鋼筋響應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載。的方法，其中評(píng)估的材料模型定義為產(chǎn)生傳播速度依賴的可塑性，被細(xì)分
在下列三種不同的計(jì)算階段：
（1）該材料響應(yīng)的測(cè)定施加恒定加載速率物質(zhì)反應(yīng)。
（2）測(cè)定該材料響應(yīng)模擬SHTB的試驗(yàn)通過(guò)使用實(shí)驗(yàn)輸入波和聲學(xué)
阻抗在檢查體棒接口。發(fā)送的和反射計(jì)進(jìn)行計(jì)算，并與比較實(shí)驗(yàn)的。
（3）確定實(shí)際尺寸B450C鋼筋基于組分材料的動(dòng)態(tài)響應(yīng)反應(yīng)（ A型， B和C [ 13 ] ） 。
表1
在應(yīng)變率相關(guān)塑性材料模型用于應(yīng)力 - 應(yīng)變 - 應(yīng)變率的數(shù)據(jù)。
圖。5實(shí)驗(yàn)與數(shù)值MHB輸入信號(hào)之間的比較：（一）250第1條;及（b）1000秒≤1。
4.2.2 。剪切帶速度（或收益率傳播速度）依賴可塑性
如已經(jīng)公知，典型的工程方法，包含應(yīng)變分解的彈性和塑料部件，并在收益率定義為彈性和塑性域之間的門檻限制。屈服應(yīng)力可視為常數(shù)或依賴從應(yīng)變率或者從其他的變量如溫度。該變量和乘之間的解偶聯(lián)假說(shuō)單變量的函數(shù)通常是為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)擬合和模型的使用。該材料在瞬間切換到塑料當(dāng)局部等效應(yīng)力達(dá)到屈服行為壓力。塑料應(yīng)力函數(shù)用于應(yīng)力計(jì)算。這方法已被廣泛地用于一些作者[22] ，以模型應(yīng)變率相關(guān)的塑性。其中一個(gè)模型都有先前已用于證明那些的非適應(yīng)性模型來(lái)解釋上屈服響應(yīng)。與時(shí)間有關(guān)的屈服機(jī)制的材料模型為提出來(lái)解釋上屈服。時(shí)間依賴性，收效大從最初開(kāi)始屈服域的傳播激活的位錯(cuò)。材料微觀異質(zhì)性和剪切帶傳播現(xiàn)象[ 23 ]可以考慮得到的傳播速度為實(shí)驗(yàn)證據(jù)所造成的微觀結(jié)構(gòu)和外部壓力的組合。時(shí)間依賴性的產(chǎn)生實(shí)際上是一致的能量產(chǎn)生過(guò)程中產(chǎn)生的交流。能量釋放/吸收要按照有限的時(shí)間刻度。試樣得到的響應(yīng)是由兩個(gè)貢獻(xiàn)計(jì)算彈性域響應(yīng)和塑料域響應(yīng)。從彈性到塑性域的過(guò)渡被驅(qū)趕到剪切區(qū)域前，它與有限的速度移動(dòng)的傳播從激活點(diǎn)。剪切帶初始化被控制由材料種子密度。該材料可以表達(dá)的塑料響應(yīng)只有當(dāng)剪切域或頻到達(dá)本地材料坐標(biāo)。在彈性和塑性響應(yīng)被分配簡(jiǎn)單的彈性和塑料材料模型。當(dāng)達(dá)到一個(gè)初步的靜態(tài)值屈服過(guò)程開(kāi)始點(diǎn)檢體部方程（1） 。由于該條件等式（2） ，產(chǎn)率開(kāi)始以恒定速度方程來(lái)傳播（6） 。的傳播速度允許定義一個(gè)隨時(shí)間變化的根據(jù)所選擇的產(chǎn)生區(qū)域Ay的并且其塑性響應(yīng)塑料配方公式（4） 。區(qū)域主題的定義到彈性響應(yīng)方程（3）是由初始橫因之節(jié)值A(chǔ)0 。所得到的樣品是由組成產(chǎn)生和彈性域式的貢獻(xiàn)。 （5） 。
其中sy 服應(yīng)力; sy0是一個(gè)常數(shù); r是真正的壓力; A0為
的初始橫截面面積; sel是彈性應(yīng)力; sp為塑料壓力; Ay的是塑料領(lǐng)域中的橫截面面積; mpar1和mpar2為材料參數(shù); sSPC是在檢體中的應(yīng)力;V是剪切帶的速度。
4.2.3 。典型應(yīng)用：恒加載速率響應(yīng)從前面的方程組，材料本構(gòu)模型響應(yīng)已根據(jù)以下假設(shè)開(kāi)發(fā)：初始標(biāo)本軸單產(chǎn)量的種子，產(chǎn)量一輪傳播域，固定收益率的傳播，恒加載速率。通過(guò)假設(shè)將材料裝入線性應(yīng)力通過(guò)時(shí)間為以下等式：
其中P是負(fù)荷率（兆帕/秒） ， t為時(shí)間（s ） 。剪切帶的初始化被認(rèn)為是過(guò)程壓力依賴。最初的假說(shuō)是由以適應(yīng)初始化靜態(tài)情況下，單激活錯(cuò)位鎳。從可用位錯(cuò)，首先啟動(dòng)的是其中一個(gè)表現(xiàn)出最低啟動(dòng)壓力。最初的種子從該剪切帶傳播最初對(duì)應(yīng)于統(tǒng)一對(duì)應(yīng)于最弱的錯(cuò)位成部分。而剪切傳播，彈性域都裝有增量講連貫與負(fù)載波規(guī)則。對(duì)于增量應(yīng)力，進(jìn)一步當(dāng)彈性應(yīng)力達(dá)到可能發(fā)生屈服的初始化新的初始化值。這種機(jī)制是通過(guò)正式恢復(fù)方程。 （8）和（9） ，一個(gè)代表之間的關(guān)系的函數(shù)得到的活化的錯(cuò)位（Ni）和活化的應(yīng)力水平（st ）為每個(gè)可用位錯(cuò)成的橫截面。
如果橫截面小，單個(gè)激活可能導(dǎo)致，根據(jù)材料的內(nèi)在特性。如果負(fù)荷率小，單一的激活將導(dǎo)致過(guò)。增加橫截面和負(fù)荷率的影響將是增加激活位錯(cuò)。多次激活不能被排除的情況下大試件橫截面，并且由于彈性應(yīng)力過(guò)的興起應(yīng)激活化周邊部分地區(qū)。多種子的存在將通過(guò)內(nèi)插與材料模型進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在最簡(jiǎn)單的情況下，材料模型給出對(duì)一個(gè)激活：
截面平均應(yīng)力材料是由實(shí)施這兩個(gè)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)：
明顯的動(dòng)態(tài)收益率取決于時(shí)間和加載率。排除在剪切帶的區(qū)域是彈性加載與加載速率定律。試樣之間的比例的橫截面部分并且隨著時(shí)間的推移，調(diào)理得到的橫截面的演變動(dòng)態(tài)生成的屈服應(yīng)力。零時(shí)間相對(duì)應(yīng)，以產(chǎn)生
應(yīng)力值。在得到區(qū)域垂直投影到部分到張力方向影響試樣所得
計(jì)算。
前面的公式的組合導(dǎo)致動(dòng)態(tài)應(yīng)力時(shí)間和材料/標(biāo)本常數(shù)函數(shù)：
達(dá)到在時(shí)間tm上屈服應(yīng)力的最大到達(dá)靜態(tài)屈服后：
要計(jì)算總時(shí)間的最大應(yīng)力為靜態(tài)的時(shí)間產(chǎn)生RY0
TM插入進(jìn)去的時(shí)候到動(dòng)態(tài)屈服應(yīng)力方程
（12） ，上屈服的值被找到。
目前最大的上屈服應(yīng)力的線性關(guān)系應(yīng)力速率的結(jié)果。對(duì)于小負(fù)荷率，上屈服是一致的與靜態(tài)值。上屈服應(yīng)力由合并標(biāo)本空調(diào)與材料參數(shù)，通過(guò)特征時(shí)間等式
（14） 。試樣截面提高了上屈服值，同時(shí)增加了剪切帶的速度降低了。
4.2.4 。在動(dòng)態(tài)測(cè)試上屈服能見(jiàn)度上屈服應(yīng)力是可觀的，當(dāng)超過(guò)該值
的塑性應(yīng)變率統(tǒng)一屈服應(yīng)力包括增強(qiáng)。達(dá)到對(duì)定義之間的關(guān)系這種情況塑性應(yīng)變率和試驗(yàn)負(fù)荷率。塑料應(yīng)變速率在制度??依賴于輸入信號(hào)的振幅。比較上屈服應(yīng)力的均勻塑性應(yīng)變率壓力增強(qiáng)，上屈服應(yīng)力測(cè)試結(jié)果可見(jiàn)信號(hào)加載速率高于臨界負(fù)荷率被定義
如下：
前面的關(guān)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)負(fù)載率振幅輸入波形條件。用于測(cè)試的材料， P_ CR對(duì)應(yīng)于5 TPA / s的一直徑3mm標(biāo)本如最近在假設(shè)[ 7 ] 。
比較數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)方案，有些差異發(fā)生在上屈服值，在加載速率為屈服圖。 6，對(duì)于250秒？ 1測(cè)試（圖6a）的差異，包括不在不均勻負(fù)荷率的歷史。對(duì)于兩種分析，真正加載速率比數(shù)值1以上，與對(duì)應(yīng)的增加計(jì)算上屈服。一旦恒加載速率為征收插值試驗(yàn)負(fù)荷率，良好的協(xié)議上屈服值被發(fā)現(xiàn)（參見(jiàn)圖7）。試驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)聲的世態(tài)炎涼阻抗，從而導(dǎo)致非線性的標(biāo)本LOADIN
圖。6，輸出信號(hào)的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值曲線之間的比較 在（一）250秒≤1及（b）1000秒≤1 B450C C型材料。率由于聲波透射率和負(fù)載之間的耦合率。
5 。討論
5.1 。較低的屈服應(yīng)力值。
在輸入計(jì)測(cè)得較低的屈服應(yīng)力已經(jīng)解釋依波與反射得色域傳播一致的。在高產(chǎn)的標(biāo)本可以被認(rèn)為是由組成材料具有不同的聲學(xué)特性。之間的界面塑料和彈性材料的反應(yīng)影響了波傳播。第一接口是在輸入側(cè)，從材料用的塑料結(jié)構(gòu)域界面的彈性響應(yīng)。第二一個(gè)是在輸出側(cè)，從塑料域到彈性材料的響應(yīng)。兩個(gè)接口都具有面積等于產(chǎn)生域的時(shí)間依賴性。試樣的剩余部分橫截面延伸到新的接口。彈性波的旅行
具有彈性的聲音的速度，與彈性模量和密度。塑料波傳播與塑性波的速度，關(guān)系到硬化模量和密度。在彈性塑料的差異
波的速度是顯著。塑性波傳播速度約為1500米/ s，而彈性波傳播5100米/秒。在彈性片部之間的界面及其產(chǎn)生的，聲阻抗比單元結(jié)果低。同材料硬化和彈性價(jià)值觀，聲系數(shù)0.47計(jì)算。在輸出接口，聲系數(shù)是比單位的結(jié)果更高。這意味著該應(yīng)力被傳遞變化的幅度和頻率。由于假設(shè)，我們假設(shè)在輸出一個(gè)單一的發(fā)射系數(shù)，因?yàn)樾薷?
在頻率和幅值，需要進(jìn)一步執(zhí)行經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證階段。用試樣的橫截面的平均應(yīng)力得到如公式。（5 ），輸入計(jì)得到的不同的輸出量規(guī)所得由于反射系數(shù)應(yīng)用到的貢獻(xiàn)輸入信號(hào)。輸入信號(hào)是隨時(shí)間增加，輸入標(biāo)本由此產(chǎn)生的衰減表現(xiàn)為波反射的貢獻(xiàn)。離開(kāi)產(chǎn)生的似乎比右由此產(chǎn)生的較低。輸出接口，動(dòng)態(tài)屈服應(yīng)力將被簡(jiǎn)單地稱為預(yù)先施加在公式中指定。 （12） 。輸出儀表的響應(yīng)也算是比較合適來(lái)表征材料的性能，因?yàn)樗嵌啻蟪潭壬陷斎氩ǖ挠绊憽?
輸入標(biāo)本側(cè)平均應(yīng)力的計(jì)算公式如下：
其中R2sb被認(rèn)為是積極的反射系數(shù)。前面的公式可以用線性負(fù)荷率相結(jié)合假設(shè)或地區(qū)產(chǎn)量增長(zhǎng)的規(guī)律。在圖如圖8所示，比較的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值曲線（使用等式（18））示出較低的屈服應(yīng)力在輸入軌。
5.2 。材料特性插值
材料模型識(shí)別由一個(gè)材料常數(shù)定義在這里使用的檢體的情況下。通過(guò)使用幾何試樣的性能成方程。 （13）和（15） ，上屈服值
是用來(lái)調(diào)整收益率傳播速度。結(jié)果然后計(jì)算上屈服的時(shí)程。進(jìn)一步核實(shí)材料受實(shí)際輸入波形的上屈服響應(yīng)時(shí)間歷程，然后實(shí)施。單產(chǎn)量的種子被用于模擬。多重收益率種子是由數(shù)值敏感性應(yīng)用驗(yàn)證。該材料參數(shù)識(shí)別是從一個(gè)單一的獲得SHTB測(cè)試數(shù)據(jù)。以不同速率的多個(gè)SHTB數(shù)據(jù)被用來(lái)對(duì)材料的驗(yàn)證。該驗(yàn)證包括進(jìn)一步上產(chǎn)量和衰減的計(jì)算。下屈服插補(bǔ)也被用來(lái)作為進(jìn)一步核實(shí)材料模型響應(yīng)。
5.3 。飛度上屈服應(yīng)力平均負(fù)荷率的值從實(shí)驗(yàn)中提取的250秒？ 1和輸入信號(hào)1000秒？ 1速率測(cè)試。載入中其中插屈服負(fù)荷率利率被分配到每個(gè)模擬。合體是由調(diào)諧材料剪切帶速度和使用的單產(chǎn)量激活。多次激活不適合以適應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)為試樣3毫米的直徑。試樣截面的影響是線性的。當(dāng)上屈服應(yīng)力出現(xiàn)在3毫米直徑的試樣，更高的產(chǎn)量上限壓力預(yù)期更高的結(jié)構(gòu)尺寸。的增大上屈服應(yīng)力預(yù)計(jì)到的特征尺寸其中橫截面兩個(gè)或兩個(gè)以上屈服點(diǎn)出現(xiàn)。該這些限制的定義有至關(guān)重要的影響，在實(shí)際應(yīng)用中。根據(jù)這些限制，上屈服峰預(yù)期為
圖。7，輸出信號(hào)的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值曲線之間的比較
在（一）250秒≤1及（b）1000秒≤1施加負(fù)荷率B450C C型材料恒常
敏感的標(biāo)本規(guī)模效應(yīng)。圍繞一個(gè)臨界大小，則外觀多個(gè)高產(chǎn)制種產(chǎn)生的分岔該材料的反應(yīng)。超過(guò)臨界尺寸，材料穩(wěn)定有多個(gè)高產(chǎn)響應(yīng)。上屈服響應(yīng)的衰變?cè)诙嗉せ铗?qū)動(dòng)的飽和試樣的橫截面。在這種情況下，幾何尺寸和形狀試樣在上屈服反應(yīng)中起著重要的作用。這
問(wèn)題導(dǎo)致沖動(dòng)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的應(yīng)用程序加載。上屈服應(yīng)力和其衰變的初始起毛可以插值與盡可能多的種子數(shù)的組合并降低剪切帶的速度。在圖9 ，實(shí)驗(yàn)和數(shù)值之間的比較對(duì)于材料A （a）和材料為B（b ）的輸出信號(hào)曲線示，分別。第一種方法適用于呈現(xiàn)較低的產(chǎn)率，因?yàn)樗烧嬲募虞d速率谷屈服點(diǎn)后的影響。低負(fù)荷率的計(jì)算方法與良好的一致性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于輸出和輸入測(cè)量?jī)x。計(jì)算使用輸入波時(shí)程和非耦合上屈服應(yīng)力
圖。8的下部的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值曲線之間的比較
在輸入計(jì)屈服應(yīng)力。
圖。9。實(shí)驗(yàn)和數(shù)值輸出信號(hào)曲線之間的比較
材料A（a）和材料B（B）。
聲阻抗低估產(chǎn)量負(fù)荷率。恒負(fù)荷率計(jì)算導(dǎo)致的精確估計(jì)上屈服應(yīng)力，但它不適合于內(nèi)插的較低屈服應(yīng)力。這個(gè)事實(shí)強(qiáng)制下屈服應(yīng)力的起源在在輸入接口，由于輸入波的反射機(jī)制到剪切區(qū)域的聲阻抗的變化。通過(guò)模型發(fā)現(xiàn)剪切帶傳播種子是一致的與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)，并提出了絕熱剪切約500米/秒的速度帶[15] 。此值對(duì)應(yīng)于單粒種子和速度等于120米/秒插補(bǔ)值。材料B型和C具有相同的傳播速度。脈沖整形器的技術(shù)通常是不適合的，調(diào)查上屈服響應(yīng)平滑的輸入脈沖，并導(dǎo)致下試樣負(fù)荷率躲在上屈服外觀如方程。 （16）和（17） 。真正的影響可能經(jīng)常產(chǎn)生負(fù)載率涉及上屈服響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)進(jìn)行，在同一范圍內(nèi)的實(shí)際計(jì)劃一個(gè)測(cè)試事件負(fù)荷率和塑性流動(dòng)。結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響由上屈服批評(píng)預(yù)期的實(shí)際應(yīng)用它強(qiáng)調(diào)材料具有足夠的負(fù)荷率。在這些情況下，通過(guò)SHTB裝置對(duì)重大調(diào)查強(qiáng)烈推薦。真正的大小吧6 。型號(hào)不被延遲執(zhí)行上屈服值參數(shù)化時(shí)間理論。延遲時(shí)間的觀測(cè)是根據(jù)式。 （13） ，它可以被認(rèn)為是延遲時(shí)間的一般化恒定負(fù)荷率和結(jié)構(gòu)尺寸。用所提出的方法，它是可以計(jì)算上屈服時(shí)間所得剪切帶傳播速度，試樣和加載波特性。的延遲時(shí)間不被認(rèn)為是一個(gè)基本不變的，但它顯示為相關(guān)的常數(shù)時(shí)，試件尺寸用于測(cè)試和輸入脈沖近似恒定負(fù)荷率。方程。 （ 14 ）和（ 15 ）包括哈丁的方法[ 12 ]概括上屈服通過(guò)其他物理參數(shù)的依賴關(guān)系的問(wèn)題。對(duì)任意負(fù)載波，并為幾何尺寸的變化，這種方法不能被認(rèn)為是有效的因?yàn)樯锨?yīng)力的相稱平均負(fù)荷率包含加載脈沖和幾何特征并且它不是一個(gè)基本材料常數(shù)。試樣尺寸依賴的推出是一個(gè)根本任務(wù)比較不同作者的測(cè)試數(shù)據(jù)和翻譯到工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的結(jié)果。如果沒(méi)有這個(gè)概括，相關(guān)錯(cuò)誤都可能引入在沖擊荷載作用下的結(jié)構(gòu)評(píng)估階段條件。B450C的增強(qiáng)的構(gòu)成材料的材料模型
桿（A型，B，C ）允許重建的動(dòng)態(tài)行為實(shí)際尺寸螺紋鋼。例如，一個(gè)響應(yīng)重建直徑32毫米的酒吧受到?jīng)_擊載荷時(shí)提出在這里。通過(guò)實(shí)時(shí)桿截面硬化的措施，允許關(guān)聯(lián)材料類型學(xué)厚度。當(dāng)增加的直徑，則回火過(guò)程修改材料之間的比率類型學(xué)通過(guò)熱交換系數(shù)和熱慣性。硬化的措施可應(yīng)用于通用的復(fù)雜結(jié)構(gòu)調(diào)查材料類型學(xué)的百分比。在緊張的情況下的，由作出的貢獻(xiàn)獲得對(duì)螺紋鋼的結(jié)果在計(jì)算出的應(yīng)變/ loadingrate各組成材料。這個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則可以用于材料等效響應(yīng)計(jì)算。一步明確過(guò)程的步驟是必需的執(zhí)行計(jì)算征收任意荷載波脈沖。螺紋鋼響應(yīng)分為使用兩個(gè)時(shí)間計(jì)算域第1 ，應(yīng)變大鼠負(fù)荷率材料模型
圖。10，壓力隨時(shí)間的幾個(gè)激活獲得的鋼筋曲線
條件
塑性規(guī)則的有限元方法。產(chǎn)生傳播先前確定的（260米/秒的材料A的速度參數(shù)和160米/秒的材料B和C）應(yīng)用到Matlab數(shù)值模型專用于加載速率響應(yīng)計(jì)算。進(jìn)一步開(kāi)發(fā)用戶自定義材料模型到FEM將允許同時(shí)計(jì)算上屈服和塑性回應(yīng)與明確的數(shù)值能力相結(jié)合碼。的尺寸和結(jié)構(gòu)的幾何形狀中發(fā)揮顯著作用在靈敏度定義加載速率的影響。厚度和材料類型學(xué)的橫截面應(yīng)該以被研究了解特征尺寸在這多個(gè)高產(chǎn)激活發(fā)生。此參數(shù)的影響進(jìn)行了研究成圖。 10其中螺紋鋼上屈服應(yīng)力響應(yīng)是用單一的比較為芯材，在組合4活化種子5-10種子外部之一。在振幅的差異和持續(xù)時(shí)間的計(jì)算。
圖。11，螺紋鋼響應(yīng)的加載速度和應(yīng)變率的任意組合
圖。12，用于裝載和應(yīng)變的兩種不同組合的應(yīng)力隨時(shí)間變化的曲線率。
螺紋鋼動(dòng)態(tài)響應(yīng)負(fù)載的任意組合率和應(yīng)變率示于圖11的響應(yīng)加載脈沖可以選擇選擇對(duì)應(yīng)的負(fù)載率和應(yīng)變率。在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)設(shè)施，較高的負(fù)荷率對(duì)應(yīng)于較高的應(yīng)變速率。圖。 12顯示了兩個(gè)負(fù)載脈沖專用于750測(cè)試應(yīng)變率響應(yīng)和1500 S ？ 1與從10到40 TPA / s的加載速率。在加載波的組合，上屈服應(yīng)力可以降低或更高的極限應(yīng)力。圖。 13 ，合成上屈服和極限應(yīng)力振幅與負(fù)荷率和依賴應(yīng)變速率。上屈服的反應(yīng)似乎是在真實(shí)結(jié)構(gòu)顯著并應(yīng)進(jìn)行調(diào)查，并認(rèn)為在爆破結(jié)構(gòu)評(píng)估。上屈服也影響了高速變形的現(xiàn)象，如穿孔和影響，導(dǎo)致在較高的接觸力，減少變形和提高能力，以將能量轉(zhuǎn)移到靶材料。其他動(dòng)態(tài)負(fù)載條件可以進(jìn)行調(diào)查，以不同的橫截面，在任何其他速率符合建議的材料模型。材料數(shù)據(jù)是合適的調(diào)查動(dòng)態(tài)組合模型混凝土鋼筋加固。
7 ，結(jié)論
通過(guò)SHTB手段實(shí)驗(yàn)測(cè)試涉及非線性來(lái)源較大的塑性變形。利用數(shù)值模擬已建議為一個(gè)強(qiáng)大的材料模型開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證。該分散的現(xiàn)象，施加到所希望的輸入脈沖特性產(chǎn)生負(fù)荷率和應(yīng)力率成標(biāo)本。輸入應(yīng)力的重建是根據(jù)執(zhí)行本實(shí)驗(yàn)。材料模型的一致性評(píng)定為
如下：
- 幾何非線性影響的材料參數(shù)識(shí)別。
- 不穩(wěn)定性，因?yàn)樯?，下屈服?qiáng)度，均未起源通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)施。
- 開(kāi)發(fā)材料模型，包括隨時(shí)間變化的解釋的上，下屈服應(yīng)力。實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具有較高的阻尼和更低的崛起時(shí)，無(wú)法記錄上屈服應(yīng)力。對(duì)見(jiàn)度的標(biāo)準(zhǔn)的上，下屈服已經(jīng)提出。上屈服應(yīng)力值已涉及到材料模型常數(shù)，試件尺寸和裝載波動(dòng)特征。下屈服點(diǎn)有被解釋引入相應(yīng)的反射波將屈服于未取得材料領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)在爆炸/動(dòng)態(tài)加載事件可以表現(xiàn)出暫時(shí)的電阻大于傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)屈服值。在這種情況下，驗(yàn)證方法學(xué)上屈服的包容性應(yīng)該在現(xiàn)實(shí)情況下，結(jié)構(gòu)被應(yīng)用。隨著涉及結(jié)構(gòu)與目前使用的3毫米標(biāo)本相比，更大的尺寸測(cè)試，上產(chǎn)量增加較低的負(fù)荷率。材料B450C類型學(xué)A，B和C已經(jīng)插有壓力采用LS-DYNA軟件和一般的應(yīng)變率塑性應(yīng)變表程序使用數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)模擬已提議。最后一個(gè)實(shí)際尺寸欄的動(dòng)態(tài)反應(yīng)一直實(shí)施和計(jì)算。為材料的進(jìn)一步發(fā)展模型在有限元代碼和實(shí)驗(yàn)測(cè)試定義特征長(zhǎng)度為多個(gè)激活產(chǎn)量一直建議。
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