Расчетные модели нестационарного деформирования и разрушения бетонов [Обзор]

摘要

Проанализированы работы по механико-математическим моделям деформирования и разрушения бетонов. Определен перечень моделей, пригодных для внедрения в газодинамические ЗР-коды на современном уровне развития вычислительной техники с учетом константной обеспеченности моделей и требуемой точности описания поведения бетонов при низкоскоростном ударном воздействии. Описаны математические модели модифицированной деформационной теории пластичности и типа Холмквиста—Джонсона—Кука. Представлены наиболее употребляемые и экспериментально обоснованные наборы констант для этих моделей. Приведен набор корреляционных соотношений, позволяющих оценить константы моделей для разрабатываемых высокопрочных бетонов в случае отсутствия соответствующих экспериментальных данных. Разработаны, апробированы и подробно описаны численные алгоритмы реализации определяющих уравнений, описывающих нестационарное поведение бетона. При валидации численных моделей посредством сравнения получаемых по ним результатов с экспериментальными данными по глубине проникания и баллистическим кривым в осесимметричном случае получено удовлетворительное согласие. Подпрограммы расчета поведения бетонов внедрены в газодинамический 3D-код, реализующий метод конечно-размерных частиц. На примерах решений конкретных трехмерных задач низкоскоростных ударов по бетонным преградам показана работоспособность предлагаемых численных реализаций механико-математических моделей деформирования и разрушения бетонов.