柔性拦截网顶破力学行为研究

发布时间：2022-11-04 18:14

　　我国山地分布广,面积大,山体滑坡和落石崩塌等地质灾害频繁发生。崩塌的落石对会造成人员伤亡,破坏交通枢纽,造成巨大的经济损失。科研工作者们在长期的实践中发现柔性防护网具备的防护能力非常宽泛和突出,将其运用于各个防护领域。然而,不管在哪个领域,网片都是该系统的主体,扮演着耗能和传力的角色。在网片的实际运用中,出现了不同形式的破坏,原因是我们对网片的受力机理和性能了解尚浅,没能充分发挥防护网作用。因此,本文以常用的4环套环形网片为研究对象,采用试验和数值仿真相结合的方式,模拟圆环拉伸和环网顶破的过程,对其变形受力特点、边界刚度影响、荷载-位移曲线变化规律等问题展开研究,主要内容如下:1采用拉伸试验机和顶破试验架,开展了不同圈数的单个圆环的静力拉伸试验、不同圈数三个圆环套接成的圆环组的静力拉伸试验和由不同圈数圆环套接而成的环网的顶破试验。分析了它们的受力变形特征、破坏位置以及荷载-位移曲线,研究破断力和破断位移随圈数变化的规律。2使用有限元软件ls-dyna对单环拉伸试验、三环拉伸试验和环网顶破试验过程进行模拟,得到的荷载-位移曲线与试验的荷载-位移曲线对比,验证数值仿真的正确性。在此基础上,... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 问题的提出
    1.4 主要研究内容及技术路线
第2章 顶破力学行为及试验分析
    2.1 拦截环网的理论分析
        2.1.1 单个圆环的受力变形理论
        2.1.2 柔性拦截网受力机理
    2.2 顶破力学试验
        2.2.1 单环拉伸试验
        2.2.2 三环拉伸试验
        2.2.3 环网顶破试验
        2.2.4 单环拉伸、三环拉伸和顶破试验结果对比
    本章小结
第三章 数值仿真及参数分析
    3.1 数值计算理论
        3.1.1 等效刚度理论
        3.1.2 显示中心差分法
    3.2 建立环网单元的有限元方法
        3.2.1 模型建模
        3.2.2 模型材料
        3.2.3 单元类型选取
        3.2.4 边界条件
        3.2.5 接触设置
        3.2.6 有限元仿真模拟分析
    3.3 单环拉伸的有限元模拟和试验对比分析
    3.4 三环拉伸的有限元模拟和试验对比分析
    3.5 环网顶破的有限元模拟和试验对比分析
    3.6 顶破力学性能参数分析
        3.6.1 圆环直径的影响分析
        3.6.2 加载端与环网面积比的影响分析
        3.6.3 长宽比的影响分析
    本章小结
第四章 边界刚度对环网力学性能影响
    4.1 环网约束形式
    4.2 不同边界约束形式对环网顶破力学性能的影响
        4.2.1 受力变形情况
        4.2.2 破断位置分析
        4.2.3 荷载-位移曲线的对比分析
    4.3 不同边界刚度对环网顶破力学性能的影响
        4.3.1 破断模式
        4.3.2 破断力
        4.3.3 破断位移
        4.3.4 荷载-位移曲线
    本章总结
第五章 归一化公式
    5.1 曲线拟合
    5.2 归一化公式拟合过程
        5.2.1 确定荷载-位移曲线的函数形式
        5.2.2 多自变量多参数拟合
        5.2.3 归一化公式拟合
    5.3 破断位移的确定
    5.4 归一化公式的验证
    本章总结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]岩爆柔性防护网及其动力特性分析[J]. 唐杰灵,李天斌,曾鹏,韩瑀萱,周雄华.  岩石力学与工程学报. 2019(04)
[2]多位置分布配重下引导式落石缓冲系统冲击防护性能研究[J]. 崔廉明,石少卿,汪敏,王文康.  岩石力学与工程学报. 2019(02)
[3]引导式落石拖挂网落石冲击模型试验研究[J]. 崔廉明,石少卿,王文康.  中国测试. 2018(10)
[4]柔性防护系统环形拦截网分区等代模型[J]. 赵雅娜,余志祥,赵世春.  西南交通大学学报. 2019(04)
[5]被动柔性防护网结构的累计抗冲击性能研究[J]. 齐欣,余志祥,许浒,孟庆成,赵雷,赵世春.  岩石力学与工程学报. 2017(11)
[6]被动防护网系统强冲击作用下的传力破坏机制[J]. 赵世春,余志祥,赵雷,齐欣,韦韬.  工程力学. 2016(10)
[7]被动柔性拦截网在长昆线某边坡防护工程中的应用[J]. 齐欣,余志祥,许浒,杨畅,赵世春.  防灾减灾工程学报. 2016(02)
[8]落石冲击作用下不同连接方式被动防护网的受力分析[J]. 刘成清,陈林雅,齐欣.  中国铁道科学. 2016(02)
[9]防落石冲击柔性被动拦截网试验与数值分析[J]. 齐欣,赵世春,韦韬,余志祥,许浒.  土木工程学报. 2014(S2)
[10]落石冲击作用下被动柔性防护网整体结构试验[J]. 刘成清,陈林雅,陈驰,韦韬.  中国地质灾害与防治学报. 2014(04)

博士论文
[1]柔性被动拦截网结构力学性能研究[D]. 齐欣.西南交通大学 2014

硕士论文
[1]柔性防护结构中环形网片的试验和有限元研究[D]. 韦小丹.西南交通大学 2018
[2]被动柔性防护网中环形网片的力学性能及耗能研究[D]. 田帅.西南交通大学 2017
[3]被动柔性防护网在泥石流灾害治理中的应用研究[D]. 夏春兰.西南交通大学 2017
[4]加强型泥石流柔性防护体系抗冲击性能研究[D]. 李文侠.兰州理工大学 2016
[5]被动柔性防护网在滑坡堆积作用下的压力概率统计及其受力响应研究[D]. 陈林雅.西南交通大学 2016
[6]柔性拦截结构环形网片力学性能研究[D]. 王爽.西南交通大学 2015
[7]公路边坡被动柔性防护网性能分析研究[D]. 曾诗雅.重庆交通大学 2014
[8]危岩落石被动防护数值仿真分析[D]. 刘运涛.西南交通大学 2011



本文编号：3701096