Nghiên cứu thực nghiệm xác định hệ số ma sát giữa thép T12A và một số loại cát

Abstract

Khi nghiên cứu bài toán tương tác kết cấu với môi trường, hệ số ma sát giữa bề mặt vật thể nghiên cứu và môi trường là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả mô phỏng. Nghiên cứu này xác định hệ số ma sát giữa thép T12A (loại thép hợp kim cacbon cường độ cao thường dùng cho các chi tiết chịu mài mòn) với hai loại cát (cát đỏ Phan Thiết và cát san hô) thông qua thí nghiệm cắt phẳng ở các cấp áp lực pháp tuyến 50, 100 và 150 kPa, với mẫu cát được chế bị ở độ chặt đầm lèn K85 và K90. Kết quả nghiên cứu cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm về ma sát cát – thép, làm cơ sở cho việc thiết lập và hiệu chỉnh các mô hình mô phỏng số trong Abaqus và LS-Dyna, phục vụ phân tích khả năng kháng xuyên của công trình phòng thủ dã chiến. Ngoài ra, nghiên cứu cho thấy cát san hô có bề mặt xù xì, nhiều góc cạnh và độ nhám cao, nên hệ số ma sát ở hai mức độ chặt K85 và K90 lần lượt là 0,7082 và 0,7837, cao hơn đáng kể so với cát đỏ Phan Thiết (có hạt dạng tròn đều) với các giá trị tương ứng là 0,6092 và 0,6284. Những kết quả này tạo nền tảng cho các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế xuyên phá và động lực học tương tác giữa môi trường hạt và vật thể xuyên.