基于自由落体的落石冲击土层的理论及LS-DYNA模拟研究

摘要

cqvip:通过理论推导,分别获得了滚石最大冲击力的脉冲算法、弹塑性算法,采用LS-DYNA软件研究了滚石冲击过程中的冲击力及侵彻深度随冲击时间的变化规律,并结合具体算例对滚石冲击力的Hertz算法、日本算法、瑞士算法、关宝树算法、隧道手册算法、脉冲算法、弹塑性算法及数值模拟结果进行了对比分析,研究得出:LS-DYNA数值模拟结果、日本算法、瑞士算法、弹塑性算法及脉冲算法一致性较好,但脉冲算法所得出的计算结果略微偏小.然后以数值模拟结果及隧道手册算法结果为基础,建立了滚石的冲击力的冲击速度与放大系数的关系曲线,并同时考虑了滚石冲击过程中的恢复系数、冲击角度及滚石重力所带来的影响,从而得出了最终滚石冲击力的LS-DYNA算法,并验证了其适用性.