检索结果-南通市图书馆

作者：弋郭洋长安大学

学位级别：硕士

混凝土是一种普遍使用的工程类材料,粗骨料、砂浆以及二者之间的界面过渡区(ITZ)构成混凝土细观尺度下的内部结构,混凝土的宏观力学行为取决于内部材料的分布特点以及内部材料的力学性能。因此建立混凝土细观结构与宏观力学性能表现的... 详细信息

混凝土是一种普遍使用的工程类材料,粗骨料、砂浆以及二者之间的界面过渡区(ITZ)构成混凝土细观尺度下的内部结构,混凝土的宏观力学行为取决于内部材料的分布特点以及内部材料的力学性能。因此建立混凝土细观结构与宏观力学性能表现的关系对混凝土在工程实践中的设计与评估具有十分重要的意义。本文利用Python语言对大型商用软件ABAQUS进行二次开发,成功实现了混凝土随机骨料模型的生成。并考虑到混凝土中砂浆与界面(ITZ)处材料力学性能离散性较大,针对这一问题,通过二次开发实现砂浆基质与界面力学性能服从Weibull分布的随机力学模型,并通过编程,采用“区间法”的方式解决了力学性能离散过大导致分析结果难收敛的问题。具体研究工作如下:通过蒙特卡罗(Monte Carlo)方法,将细观混凝土中骨料的空间分布转化为数学中的随机变量问题,建立符合实际情况的混凝土细观结构。基于富勒级配曲线以及瓦拉文公式,确定各级配骨料粒径的颗粒数目,通过编程建立混凝土随机骨料模型,对其进行单轴拉伸模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,证明了数值模型的有效性。基于混凝土随机骨料数值模型,模拟单轴拉伸作用下混凝土的力学响应,通过变参分析,研究了如骨料的形状或最大粒径、粗骨料的含量、界面过渡区的厚度以及孔隙对于混凝土宏观力学性能的影响。结果表明,骨料形状与最大粒径对力学性能影响不大,骨料含量;抗拉强度随骨料含量的增加呈现先增加或减小趋势,弹性模量呈线性关系;孔隙对于混凝土中裂缝的发展路径影响很大,削弱了混凝土的力学表现。基于混凝土随机力学模型,分别研究均质度,网格大小以及试件尺度对于单轴拉伸作用下混凝土宏观力学表现的影响。结果表明,均质度影响主要体现在抗拉强度以及应力-应变曲线下降段的离散性上;网格大小几乎没有影响;材料的抗拉强度随试件的增大而减小。

关键词：细观混凝土单轴拉伸数值模拟二次开发随机力学模型随机骨料模型

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再生骨料的分布对再生混凝土抗拉性能的影响

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2015年第2期31卷 267-275页

作者：周静海边晨王凤池曹志伟沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的研究再生骨料分布这一细观特征对再生混凝土作用机理及宏观力学性能的影响,丰富再生混凝土的相关理论.方法针对再生骨料取代率为50%、设计强度为C30的再生混凝土,在CAD中建立20个不同的二维再生混凝土细观骨料分布模型,定义再生骨... 详细信息

目的研究再生骨料分布这一细观特征对再生混凝土作用机理及宏观力学性能的影响,丰富再生混凝土的相关理论.方法针对再生骨料取代率为50%、设计强度为C30的再生混凝土,在CAD中建立20个不同的二维再生混凝土细观骨料分布模型,定义再生骨料分布均匀性系数α,将模型导入ABAQUS对其进行单轴拉伸数值模拟.结果当再生骨料分布过于均匀或分散,即当α0.483时,再生混凝土抗拉强度较低;当再生骨料分布均匀性适中,即α∈[0.338,0.483]时,抗拉强度较高.结论不同α的再生混凝土受拉破坏机理相同,α仅影响裂缝位置及裂缝穿过再生骨料的数量,且抗拉强度及变形能力随着α的改变而呈规律性变化.

关键词：再生混凝土细观骨料分布模型再生骨料分布均匀性系数α 单轴拉伸数值模拟

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废弃纤维再生混凝土中纤维二维分布的模拟研究

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混凝土 2016年第8期 99-102,106页

作者：周静海李泽康天蓓沈阳建筑大学建筑节能研究院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

建立废弃纤维再生混凝土分布模型,取再生骨料取代率为50%的C30基体再生混凝土,加入体积取代率为0.12%,长度为15 mm的废弃纤维,在ABAQUS中建立14个二维分布模型,对其进行单轴拉伸数值模拟,定义三个废弃纤维分布系数:分布均匀性系数β、... 详细信息

建立废弃纤维再生混凝土分布模型,取再生骨料取代率为50%的C30基体再生混凝土,加入体积取代率为0.12%,长度为15 mm的废弃纤维,在ABAQUS中建立14个二维分布模型,对其进行单轴拉伸数值模拟,定义三个废弃纤维分布系数:分布均匀性系数β、分布聚拢性系数γ、分布角度系数λ,得出β、γ、λ对废弃纤维再生混凝土性能的影响规律。研究表明:废弃纤维再生混凝土的破坏机理都是裂缝始于混凝土界面,纤维在裂缝开展过程中起到阻裂作用;纤维角度分布情况对基体混凝土抗拉承载力影响很大,而纤维的个数分布均匀性、聚拢程度对承载力影响不大;纤维角度分布情况对基体混凝土变形能力影响很小,但个数分布均匀性、聚拢程度对变形能力影响显著。

关键词：废弃纤维再生混凝土分布模型单轴拉伸数值模拟分布均匀性系数分步聚拢型性系数分布角度系数

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再生骨料及废弃纤维的分布模型研究

再生骨料及废弃纤维的分布模型研究

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作者：边晨沈阳建筑大学

学位级别：硕士

以数值方法模拟混凝土试件的承载力、裂缝扩展过程及破坏形态的细观力学方法已经发展起来,更为直观地反映试件从内部损伤到宏观破坏的机理。作为贯彻可持续发展战略的典型材料：再生混凝土、废弃纤维再生混凝土,从细观角度研究其自身性... 详细信息

以数值方法模拟混凝土试件的承载力、裂缝扩展过程及破坏形态的细观力学方法已经发展起来,更为直观地反映试件从内部损伤到宏观破坏的机理。作为贯彻可持续发展战略的典型材料：再生混凝土、废弃纤维再生混凝土,从细观角度研究其自身性能是一项前景可观的研究课题。基于此,本文从细观角度研究再生骨料及废弃纤维分布情况对基体混凝土作用机理及力学性能的影响,分别建立了再生骨料分布模型及废弃纤维分布模型。对于再生骨料分布模型,取再生骨料取代率为50%的C30再生混凝土,利用CAD建立20个不同的二维再生混凝土细观骨料分布模型,导入ABAQUS对其进行单轴拉伸数值模拟,定义再生骨料分布均匀性系数α,得到α对再生混凝土单轴受拉性能的影响;对于废弃纤维分布模型,取再生骨料取代率为50%的C30基体再生混凝土,加入体积取代率为0.12%,长度为15mm的废弃聚丙烯纤维,在ABAQUS中建立14个二维废弃纤维再生混凝土分布模型,对其进行单轴拉伸数值试验,定义三个废弃纤维分布系数：分布均匀性系数β、分布聚拢性系数γ、分布角度系数λ,得出β、γ、λ对废弃纤维再生混凝土性能的影响规律。本文主要成果及结论如下：(1)笔者建立的再生骨料及废弃纤维分布模型是首次从细观角度研究再生骨料及废弃纤维的分布情况对基体混凝土抗拉性能的影响,模拟所得结论与现有试验数据或理论相一致,证明该模拟方法具有实际适用性,为进一步完善相关理论提出了新的思路和方向。(2)不同a的再生混凝土受拉开裂作用机理相同：裂缝始于界面,进而向砂浆扩展、延伸,α仅影响裂缝位置及裂缝穿过再生骨料的数量。但再生混凝土抗拉强度及变形能力随着α的改变而呈规律性变化：当再生骨料分布均匀性适中,即α∈[0.338,0.483]时,抗拉强度较高,受拉应力—应变曲线分为弹性阶段、塑性阶段、陡峭下降段、平缓下降段,曲线更为饱满,变形能力更好;当再生骨料分布过于均匀或分散,即a0.483时,抗拉强度较低,受拉应力—应变曲线有缺失或不饱满,极限拉应变较小,变形能力较差。(4)不论废弃纤维分布如何,即不论β、γ、λ取何值,废弃纤维再生混凝土受拉开裂作用机理相同：裂缝始于基体混凝土,纤维在裂缝开展过程中起到阻裂作用。但废弃纤维再生混凝土抗拉强度及变形能力随着β、γ、λ的改变而呈规律性变化：抗拉强度随着λ的增大而减小且影响显著,而β及γ对其影响微小,且随着β及γ的增大,抗拉强度平缓减小,即纤维分布越离散、纤维抱团情况越显著,抗拉强度越小;且峰值拉应变随着β、γ的减小而增大,即废弃纤维根数及间距分布越均匀废弃纤维再生混凝土变形能力越好,但λ对受拉峰值应变几乎无影响。

关键词：再生骨料废弃纤维分布模型单轴拉伸数值模拟

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