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An Improved Lagrangian-Inverse Method for Evaluating the Dynamic Constitutive Parameters of Concrete

机译：一种改进的拉格朗日反演方法来评估混凝土的动态本构参数

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摘要

The dynamic constitutive behaviors of concrete-like materials are of vital importance for structure designing under impact loading conditions. This study proposes a new method to evaluate the constitutive behaviors of ordinary concrete at high strain rates. The proposed method combines the Lagrangian-inverse analysis method with optical techniques (ultra-high-speed camera and digital image correlation techniques). The proposed method is validated against finite-element simulation. Spalling tests were conducted on concretes where optical techniques were employed to obtain the high-frequency spatial and temporal displacement data. We then obtained stress–strain curves of concrete by applying the proposed method on the results of spalling tests. The results show non-linear constitutive behaviors in these stress–strain curves. These non-linear constitutive behaviors can be possibly explained by local heterogeneity of concrete. The proposed method provides an alternative mean to access the dynamic constitutive behaviors which can help future structure designing of concrete-like materials.
机译：类混凝土材料的动态本构行为对于冲击载荷条件下的结构设计至关重要。这项研究提出了一种新的方法来评估普通混凝土在高应变速率下的本构行为。所提出的方法将拉格朗日逆分析方法与光学技术（超高速相机和数字图像相关技术）相结合。针对有限元仿真验证了该方法的有效性。在采用光学技术获取高频时空位移数据的混凝土上进行了剥落试验。然后，我们将本方法应用于剥落试验的结果，从而获得混凝土的应力-应变曲线。结果表明，在这些应力-应变曲线中存在非线性本构行为。这些非线性本构行为可以用混凝土的局部异质性来解释。所提出的方法提供了一种替代的手段来访问动态本构行为，这将有助于将来混凝土样材料的结构设计。

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