冯君
- 作品数：15 被引量：58H指数：5
- 供职机构：南京理工大学动力工程学院瞬态物理国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学一般工业技术交通运输工程更多>>
- 基于生物矿化机理的自愈合混凝土制备与表征被引量：8
- 2021年
- 研究旨在利用微生物诱导碳酸钙沉淀机理,研制新型细菌自愈合混凝土。在高pH条件下培养,筛选出一组与枯草芽孢杆菌相关的产芽孢杆菌。将筛选得到的耐碱枯草芽孢杆菌M9进行生物矿化沉淀测试,X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),结果表明沉淀矿物为呈方解石形态的碳酸钙。以枯草芽孢杆菌M9为修复剂,掺入聚乙烯醇(PVA)纤维制备自愈合混凝土梁试件。利用引气剂在水泥净浆混合料中产生微孔,为微生物提供生态位。对养护14 d的混凝土梁试件进行三点弯曲试验,获得宽度约为0.3 mm的裂纹。28 d后,细菌代谢等作用形成碳酸钙晶体填充物自动填充微裂纹空隙。后续SEM测试表明:方解石是裂纹填充矿物主要形态,且晶体表面残留部分细菌印记。愈合后的混凝土梁在第二次弯曲测试下的抗弯强度提高了约14%,该强度恢复是通过修复基体裂纹和纤维-基体界面的粘结力来实现的。
- 冯君陈柄丞卢思怡胡玮许欣张耀
- 关键词：枯草芽孢杆菌生物矿化裂纹修复
- 节段拼装桥墩在爆炸冲击作用下的破坏模式与损伤评估研究被引量：9
- 2020年
- 为研究爆炸冲击作用下节段拼装桥墩的破坏模式和损伤评估方法,采用ANSYS/LS-DYNA建立方形截面整体式桥墩和节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。基于与爆炸试验结果的对比分析,验证该模拟方法的可靠性。通过改变爆炸TNT当量和爆炸距离,对比分析了不同超压作用下整体式桥墩与节段拼装桥墩的应力变化、破坏模式与损伤机理,并提出结合截面损伤与墩身侧移的桥墩受爆损伤评估方法。结果表明:在爆炸冲击与恒载共同作用下,整体式桥墩主要呈现剪切破坏与弯剪破坏,节段拼装桥墩主要呈现剪切破坏与局部破坏;在不同比例距离的爆炸冲击作用下,桥墩的损伤均可分为完全弹性、部分弹性及失去弹性等三种状态;节段拼装桥墩在受到爆炸冲击作用后,墩身节段间产生较大相对转角和位移,进而导致节段截面削弱和墩身侧移;两种体系桥墩均可采用截面削弱与墩身侧移相结合的方法,进行爆炸损伤的定量评估。
- 张于晔杨旭冯君
- 关键词：抗爆性能
- 刚性弹体对素混凝土厚靶侵彻响应的LDPM数值模拟研究被引量：3
- 2018年
- 基于一种新的细观离散元模型Lattice Discrete Particle Model(LDPM),该研究建立了刚性弹侵彻素混凝土厚靶的数值仿真模型。对LDPM基本假设和细观模型构建简单介绍,结合三轴压缩响应曲线,对23 MPa强度素混凝土进行LDPM参数标定。通过对比弹体减速度和侵彻深度试验值,验证数值模型对于混凝土厚靶侵彻问题的适用性。LDPM模拟弹体恒定速度侵彻混凝土厚靶,获得侵彻行程中侵彻阻力变化曲线,结合Forrestal阻力公式得到靶体静态阻应力。仿真结果表明,尖卵形弹头不同CRH值以及侵彻速度对靶体静态阻应力基本没有影响;弹径为最大骨料直径3倍、6倍和8倍的弹体受到靶体静态阻应力分别为260 MPa、175 MPa和163 MPa。该结果对混凝土侵彻缩比实验研究具有重要的实际工程意义。
- 冯君李文彬徐磊陈宇陈曦
- 微生物诱导碳酸钙沉积对ECC力学性能的影响
- 2023年
- 基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)原理,用尿素、CaCl_(2)溶液和巴氏芽孢杆菌溶液按一定比例配制了自修复剂,通过抗压、抗折、单轴拉伸、单根纤维拉拔试验,研究了自修复剂对工程水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响。结果表明:掺入自修复剂后,ECC试件的28 d抗压强度提高了8.96%,抗折强度提高了6.73%,极限拉伸强度提高了12.68%,纤维桥接应力提高了9.38%;由于纤维表面的MICP作用,纤维与基体界面的化学黏结能减小,摩擦黏结强度增大,纤维更容易脱黏进入滑移阶段,从而使ECC的多缝开裂特征更明显。
- 杜鲁飞陈柄丞孙巍巍孙溪晨冯君
- 关键词：力学性能
- 基于渐进均匀化方法的CFRP缠绕储氢气瓶多尺度仿真研究
- 2024年
- 为模拟储氢气瓶的碳纤维复合材料(CFRP)缠绕层复杂结构及应力状态,建立介观尺度CFRP缠绕层代表体积单元(RVE),基于渐进均匀化方法求解均质化复合材料的等效材料参数。通过仿真CFRP层合板拉伸试验,验证渐进均匀化方法和宏观等效材料参数的正确性。基于网格理论确定储氢气瓶缠绕层,细观建模内衬相邻环向缠绕层,RVE模拟其余复合材料层,可准确预测气瓶响应。多尺度模拟70 MPa公称压力作用下三种CFRP缠绕层叠顺序结构的Ⅳ型储氢气瓶响应,结果表明:复合材料均质化模型与细观模型相比,复合材料层纤维方向应力的最大误差为8.7%,内衬等效应力最大误差为2%;交替缠绕次数越少,均质化模型误差越小。先螺旋后环向的缠绕方式或可将复合材料气瓶破裂压提高约15%。
- 冯君张楠宋梅利陈杨赵晓冬梁建国
- 关键词：应力分布
- 带装甲钢背板的钢纤维混凝土靶抗侵彻试验及数值模拟研究被引量：11
- 2017年
- 为了研究钢纤维混凝土抗侵彻性能,对带装甲钢背板的高强度钢纤维混凝土靶进行12.7 mm穿甲弹、长杆弹高速撞击侵彻试验。根据背靶侵彻深度试验结果,采用防护系数评估复合靶的抗侵彻性能。采用细观离散元模型Lattice Discrete Particle Model、弹塑性模型和Johnson-Cook屈服准则分别描述钢纤维混凝土、弹体和装甲钢靶的材料力学响应,建立了混凝土侵彻问题的有限元-离散元耦合数值仿真模型。通过对比钢纤维混凝土破坏形态和背靶侵彻深度,验证仿真模型对于钢纤维混凝土侵彻问题的适用性。针对3种代表性侵彻工况,模拟分析复合靶间隙以及钢纤维含量对于侵彻响应的影响。仿真结果表明:相比含间隙的复合靶,无间隙的约束条件能够明显减小背靶侵彻深度;钢纤维含量对于背靶侵彻深度几乎没有影响而对混凝土靶破坏形态有较大影响。进一步仿真分析12.7 mm穿甲弹贯穿钢纤维混凝土靶板响应影响因素,得到:圆柱靶直径大于30倍弹径时,弹体贯穿出靶速度趋于收敛;随着靶体厚度增小,剩余速度与撞击速度趋近于线性关系。
- 冯君孙巍巍刘志林王晓鸣
- 关键词：钢纤维混凝土抗侵彻数值模拟
- 地上输料通道对浅圆仓仓壁和通道受力的影响被引量：2
- 2020年
- 为揭示地上输料通道对浅圆仓仓壁和通道受力的影响,开展了不同高径比、不同偏心率的缩尺筒仓模型装卸料试验,并将测试结果与筒仓标准GB 50077—2017有关规定进行对比分析。装料试验结果表明,通道的存在影响了仓壁底部的侧压力分布,仓壁侧压力在通道高度范围内明显小于筒仓标准预测值。整个卸料过程可以归纳为一个倒锥不断下切的过程,倒锥的顶点位于卸料口的正上方。卸料试验中没有观测到超压系数随着卸料偏心率增大而增大的现象。高径比在0.69以下时,仓壁和通道上超压系数普遍较小;高径比接近1.0时,仓壁和通道上超压系数迅速上升。当通道依据标准GB 50077—2017判定为深埋时,通道压力预测值明显小于测试值,偏于不安全。主次通道顶壁及侧壁的静载压力依据本文提出的浅埋公式计算更加合理,其中贮料高度应取为通道计算点的实际贮料高度。建议浅圆仓设计时适当考虑通道的顶壁和侧壁超压系数,可取1.2~1.3。
- 孙巍巍冯君朱建平张栩东易建荣王磊
- 关键词：筒仓高径比偏心率
- 熔盐集热塔风致响应研究
- 2023年
- 为研究熔盐集热塔风荷载作用下的结构响应,基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术建立了熔盐集热塔结构数值风洞,开展了单向和双向流固耦合分析。通过风场计算域尺寸、湍流模型及初始风速条件的合理设置,获得了风场速度、风场压力和集热塔响应分布规律。集热塔在风荷载作用下以第一振型为主。集热塔位移、速度和加速度前期变化幅度较大,后期呈现稳定衰减趋势。顺风向基底剪力是结构总剪力的主导部分。分析结果可以为集热塔的设计和相关研究提供依据。
- 孙巍巍汪珍萍冯君顾文涛
- 关键词：风荷载流固耦合流场仿真
- 离散元模拟钢筋混凝土靶板贯穿响应研究被引量：1
- 2017年
- 提出了圆截面梁单元高斯积分点分布方案以及一种钢筋-基体接触作用模型,基于LDPM离散单元建立了钢筋混凝土侵彻数值计算模型。模拟刚性弹贯穿48 MPa和140 MPa压缩强度的钢筋混凝土靶板,通过对比弹体剩余速度和靶板破坏形态,验证了模型对于钢筋混凝土贯穿问题的适用性。仿真结果表明,140 MPa强度混凝土靶板内钢筋对于弹体作用更强,对于出靶剩余速度影响更大。对比不同弹着点和钢筋尺寸的贯穿仿真,弹着点在一根钢筋位置和两根钢筋交叉处,出靶速度分别降低了约12 m/s和45 m/s;弹着点位置在钢筋交叉处时,通过增大钢筋尺寸提高配筋率能够明显降低贯穿剩余速度。
- 冯君孙巍巍张武满刘志林王晓鸣
- 关键词：钢筋混凝土弹着点
- 地上输料通道浅圆仓足尺装卸料试验及仿真分析
- 2021年
- 为了研究地上输料通道浅圆仓的仓壁和通道压力分布和演化规律,开展了足尺筒仓装卸料试验及仿真分析.研究表明通道的存在影响了仓壁底部侧压力分布,通道压力与其正上方的贮料实际高度相关.朗肯主动土压力系数更适合预测仓壁和通道的侧压力.隧道的深埋浅埋判定依据并不适用于贮料拱效应不明显的浅圆仓输料通道,公路隧道规范和太沙基理论预测的通道顶壁压力与实仓测试值相差甚远,而采用提出的基于浅埋理论的通道压力计算公式更为合理安全.主、次通道顶壁和侧壁偏心卸料过程中均呈现不同程度的超压现象,建议在浅圆仓通道卸料荷载计算时应适当考虑通道的超压系数.
- 孙巍巍冯君毛风涛汪晨晨
- 关键词：浅圆仓仓壁
