超高性能水泥基复合材料抗多次冲击设计与动态损伤规律

现代高科技战争和局部战争要求防护工程结构具有抗多次打击的能力，采用超高性能水泥基复合材料制备的防护工程结构具有高抗冲击、高抗侵彻和高抗爆炸的优势。本项目拟采用多尺度纤维复合技术和多元超细微粉技术制备具有抗多次冲击能力的超高性能水泥基复合材料。运用分离式霍普金森压杆装置对不同材料组成的新型超高性能水泥基复合材料进行一次和多次高速冲击压缩、高速冲击拉伸试验；基于应力波理论，对不同材料多次冲击过程中的入射波、反射波和透射波进行分析计算，得出不同冲击次数和不同应变率下各系列材料动态应力-应变全曲线，获得材料一次和多次抗冲击强度；定义并准确测量各系列材料多次冲击过程中的损伤变量，揭示材料组成、应变率和冲击次数对材料动力学行为和动态损伤演化的影响规律；建立新型超高性能水泥基复合材料的损伤型动态本构方程；通过试验观测、理论分析和数值模拟，提出新型超高性能水泥基复合材料抗多次冲击优化设计及制备的关键技术。