基于自由落體的落石沖擊土層的理論及LS-DYNA模擬研究
王星; 周天躍; 師江濤; 夏永旭 長安大學公路學院; 西安710064; 陜西交通建設集團; 西安710086
關鍵詞：防護結構 落石沖擊 理論研究 數值模擬
摘要：通過理論推導,分別獲得了滾石最大沖擊力的脈沖算法、彈塑性算法,采用LS-DYNA軟件研究了滾石沖擊過程中的沖擊力及侵徹深度隨沖擊時間的變化規律,并結合具體算例對滾石沖擊力的Hertz算法、日本算法、瑞士算法、關寶樹算法、隧道手冊算法、脈沖算法、彈塑性算法及數值模擬結果進行了對比分析,研究得出:LS-DYNA數值模擬結果、日本算法、瑞士算法、彈塑性算法及脈沖算法一致性較好,但脈沖算法所得出的計算結果略微偏小.然后以數值模擬結果及隧道手冊算法結果為基礎,建立了滾石的沖擊力的沖擊速度與放大系數的關系曲線,并同時考慮了滾石沖擊過程中的恢復系數、沖擊角度及滾石重力所帶來的影響,從而得出了最終滾石沖擊力的LS-DYNA算法,并驗證了其適用性.
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