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MICP固化钙质砂动态力学试验及微平面模型仿真
1
作者 冯君 孙巍巍 +4 位作者 黄竞楠 孙溪晨 李一凡 杜鲁飞 付佳维 《兵工学报》 北大核心 2025年第11期1-13,共13页
微生物诱导碳酸钙沉积(Microbially Induced Calcite Precipitation,MICP)技术对岛礁工事钙质砂基层的原位建造固化效果显著,MICP固化钙质砂的动态力学特性与仿真模型是岛礁防护设计与毁伤评估的重要基础。对南海钙质砂开展MICP胶结试验... 微生物诱导碳酸钙沉积(Microbially Induced Calcite Precipitation,MICP)技术对岛礁工事钙质砂基层的原位建造固化效果显著,MICP固化钙质砂的动态力学特性与仿真模型是岛礁防护设计与毁伤评估的重要基础。对南海钙质砂开展MICP胶结试验,通过准静态单轴压缩、霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)动态力学试验获得MICP固化钙质砂的应变率效应,基于微平面模型M7二次开发材料子程序VUMAT,标定其材料参数;对比钙质砂侵彻试验,数值模拟研究MICP固化对钙质砂抗侵彻性能的增益。研究结果表明:MICP固化钙质砂试样的单轴抗压强度为12.31 MPa,SHPB的应变率为426 s^(-1)、1150 s^(-1)、1712 s^(-1)时,抗压强度的动态强度放大因子分别为1.117、1.485和1.828;应变率效应对M7本构模型仿真侵彻深度影响约4.2%;相比钙质砂侵彻响应,MICP固化钙质砂的侵彻深度减小40.11%,靶体静态阻力项均值从5.21 MPa提高到11.89 MPa,抗侵彻性能大幅度提升。研究结果可为强冲击载荷下岛礁工事的毁伤分析提供实验数据与仿真模型参考。 展开更多
关键词 钙质砂胶结 应变率效应 微生物诱导碳酸钙沉积 微平面模型 抗侵彻性能
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基于非局部增强塑性损伤微平面模型的装配式梁柱节点力学性能研究
2
作者 李汝飞 王辉明 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第8期151-157,共7页
装配式结构梁柱节点是影响结构力学性能的关键部位,为深入全面地探究其非线性力学行为,基于非局部增强塑性损伤微平面模型,运用ANSYS有限元程序,考虑新旧混凝土结合面等构造措施,建立精细化有限元计算模型,以相关试验为基础,比较验证了... 装配式结构梁柱节点是影响结构力学性能的关键部位,为深入全面地探究其非线性力学行为,基于非局部增强塑性损伤微平面模型,运用ANSYS有限元程序,考虑新旧混凝土结合面等构造措施,建立精细化有限元计算模型,以相关试验为基础,比较验证了所建有限元模型的可靠性。并以后浇区混凝土强度等级、轴压比、梁上部纵筋配筋率为参数,考察其对装配式节点承载力及延性的影响。结果表明:节点承载力随后浇区混凝土强度等级、轴压比、梁上部纵筋配筋率的增大而增大;节点延性随后浇区混凝土强度等级、梁上部纵筋配筋率的增大而增大,轴压比则对其影响较小。为装配式结构梁柱节点的设计和应用提供了理论依据和参考。 展开更多
关键词 微平面模型 塑性损伤理论 装配式 梁柱节点 力学性能
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微平面模型在剪力墙结构计算中的应用 被引量：5
3
作者 缪志伟 陆新征 +1 位作者 叶列平 李易 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2008年第2期122-128,共7页
在适用于剪力墙结构非线性分析的分层壳墙单元模型基础上,对其中的混凝土本构模型和钢筋本构模型进行讨论,采用一种能较好的模拟混凝土在多轴复杂应力状态下特性的microplane模型和一种能够全面反映钢筋在往复载荷下各种复杂受力特性的... 在适用于剪力墙结构非线性分析的分层壳墙单元模型基础上,对其中的混凝土本构模型和钢筋本构模型进行讨论,采用一种能较好的模拟混凝土在多轴复杂应力状态下特性的microplane模型和一种能够全面反映钢筋在往复载荷下各种复杂受力特性的钢筋本构模型,分别模拟混凝土和钢筋的力学行为特征.利用所提模型进行实例建模,结果表明,该模型能准确模拟剪力墙在各种受力状态下的单向和往复力学行为,可应用于剪力墙结构的非线性有限元分析计算. 展开更多
关键词 剪力墙 分层壳单元 微平面模型 钢筋本构模型 非线性分析
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基于通用有限元程序和微平面模型分析复杂应力混凝土结构 被引量：3
4
作者 缪志伟 陆新征 +1 位作者 李易 叶列平 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2008年第1期49-53,共5页
目的为了能准确模拟混凝土的各种复杂力学行为,从而对复杂应力混凝土结构进行准确分析.方法基于微观层次的混凝土本构模型——微平面模型原理,将其与具有优越非线性分析能力的通用有限元程序MSC.MARC相结合,开发了相关程序,并对混凝土... 目的为了能准确模拟混凝土的各种复杂力学行为,从而对复杂应力混凝土结构进行准确分析.方法基于微观层次的混凝土本构模型——微平面模型原理,将其与具有优越非线性分析能力的通用有限元程序MSC.MARC相结合,开发了相关程序,并对混凝土在单轴、双轴、三轴、往复受力等各种应力状态下的行为和一片实际剪力墙的滞回加载进行了模拟分析计算.结果通过与相关试验结果的比较,验证了程序的可靠性,并指出了现有通用有限元程序在模拟复杂应力混凝土受力行为上的问题.结论本程序可较好地应用于分析复杂混凝土结构. 展开更多
关键词 混凝土有限元 微平面模型 宏观本构模型 非线性分析
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基于微平面模型和正则化的脆性岩石损伤破裂模拟方法 被引量：1
5
作者 袁阳 徐涛 +1 位作者 周广磊 勒治华 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1141-1148,共8页
为解决有限元计算在模拟脆性岩石损伤过程方面的网格依赖性问题,本文基于微平面模型和正则化方法建立了改进的微平面损伤模型,将单轴压缩条件下的岩石实验结果与数值模型进行了对比.引入不同非均质系数对三点弯曲岩石试样的损伤发展进... 为解决有限元计算在模拟脆性岩石损伤过程方面的网格依赖性问题,本文基于微平面模型和正则化方法建立了改进的微平面损伤模型,将单轴压缩条件下的岩石实验结果与数值模型进行了对比.引入不同非均质系数对三点弯曲岩石试样的损伤发展进行模拟,结果表明非均质系数越高损伤区域越集中.此外,通过引入高阶梯度正则化方法对不同特征长度的三点弯曲实验进行数值模拟.特征长度为1 mm时,在不同网格尺寸下的正则化微平面模型的损伤演化结果基本相同,而没有采用正则化方法的微平面损伤模型在不同网格尺寸下出现明显的网格依赖性.最后,通过对比普通模型和正则化模型的载荷-位移曲线,发现网格密度对采用高阶梯度正则化后的微平面损伤模型损伤演化影响较低. 展开更多
关键词 微平面模型 非均质 损伤演化 正则化 数值模拟
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基于微平面模型的钢管混凝土短柱非线性有限元分析
6
作者 李首方 曾飞 《科学技术与工程》 2010年第21期5321-5325,共5页
钢管混凝土是一种具有优越性能的钢-混凝土组合结构,承载力高,延性好。为了研究钢管约束作用下核心混凝土的力学性能,引入微平面M4模型,采用ABAQUS软件对钢管混凝土短柱进行非线性有限元分析,分析结果与试验结果吻合良好,表明该模型能... 钢管混凝土是一种具有优越性能的钢-混凝土组合结构,承载力高,延性好。为了研究钢管约束作用下核心混凝土的力学性能,引入微平面M4模型,采用ABAQUS软件对钢管混凝土短柱进行非线性有限元分析,分析结果与试验结果吻合良好,表明该模型能较好地模拟钢管混凝土结构的力学性能,可用于工程实践。 展开更多
关键词 钢管混凝土结构 微平面模型 非线性 有限元分析
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平面接触运动干摩擦阻尼器的微滑移数值模型 被引量：2
7
作者 蔺彦虎 秋朋园 +1 位作者 汪久根 张靖 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期18-27,共10页
为克服宏滑移模型无法计及阻尼器柔性及一维微滑移模型对运动维度和激励时变性限制,考虑阻尼器自身柔性,将阻尼器离散,在其接触面节点安置滞后弹簧单元,形成干摩擦阻尼器的平面微滑移数值模型。模型应用滞后弹簧元族模拟摩擦接触面局部... 为克服宏滑移模型无法计及阻尼器柔性及一维微滑移模型对运动维度和激励时变性限制,考虑阻尼器自身柔性,将阻尼器离散,在其接触面节点安置滞后弹簧单元,形成干摩擦阻尼器的平面微滑移数值模型。模型应用滞后弹簧元族模拟摩擦接触面局部黏-滑效应。求解模型时,离散外部激励历程,用状态向量标定阻尼器局部黏滞-滑移-分离特征;运用数值累积方法对接触摩擦面局部状态持续跟踪,跟踪过程依据接触面黏滞-滑移-分离转化判据持续修正位移、摩擦力及运动状态向量,最终得到稳定的触点位移-干摩擦力滞回曲线。阻尼器法向载荷较大时,共振频响结果显示,应用平面运动微滑移模型的位移频响较宏滑移模型位移频响计算结果差异明显,在共振频率点,宏滑移模型频响结果为0.049 m,而微滑移模型结果为0.038 m,相差22.4%,微滑移模型求解结果更趋近于实验结果。 展开更多
关键词 干摩擦 平面微滑移模型 触点 黏滞-滑移-分离 频响
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混凝土微平面本构理论综述
8
作者 巫昌海 《水利水电科技进展》 CSCD 1997年第3期16-19,共4页
介绍建立在微观力学基础上的混凝土微平面本构理论、材料参数的确定方法和有限元分析的实施步骤。基于这一理论所建立的微平面本构模型能够描述混凝土在各种应力状态下的强度和变形特征，且所用材料参数极少。
关键词 混凝土 微平面模型 本构关系 混凝土结构
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混凝土材料动力本构模型研究进展 被引量：14
9
作者 杜成斌 苏擎柱 《世界地震工程》 CSCD 2002年第2期94-98,共5页
综述了近２０年来国内外混凝土材料动力本构模型的研究状况。对国内外最新的几种混凝土动力本构模型进行了述评,指出了各种模型的适用条件及其优缺点。最后,根据现有的研究成果及混凝土材料的动力试验研究结果,得出了建立混凝土动力本... 综述了近２０年来国内外混凝土材料动力本构模型的研究状况。对国内外最新的几种混凝土动力本构模型进行了述评,指出了各种模型的适用条件及其优缺点。最后,根据现有的研究成果及混凝土材料的动力试验研究结果,得出了建立混凝土动力本构模型中应考虑的主要因素。 展开更多
关键词 混凝土材料 动力本构模型 动力分析 粘塑性 动荷载 微平面模型
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框支框架结构抗连续倒塌性能分析 被引量：1
10
作者 黄远 陈庆 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期800-809,共10页
目的研究框支框架结构的抗连续倒塌性能,为该类结构抗连续倒塌设计和研究提供参考。方法通过二次开发在ABAQUS中引入微平面模型,在对剪切试验以及框架抗连续倒塌试验合理验证的基础上,对框支框架结构进行受力分析,探究梁跨高比、结构侧... 目的研究框支框架结构的抗连续倒塌性能,为该类结构抗连续倒塌设计和研究提供参考。方法通过二次开发在ABAQUS中引入微平面模型,在对剪切试验以及框架抗连续倒塌试验合理验证的基础上,对框支框架结构进行受力分析,探究梁跨高比、结构侧向约束、梁上集中荷载位置和大小对结构倒塌性能的影响。结果转换梁的跨高比从5增至7,结构压拱承载力下降了32.7%,剪切破坏时的位移增加了127%;结构无侧向约束时,易形成强梁弱柱结构,导致柱发生破坏;当梁上集中荷载从0.4F1增至1.3F1、与失效柱的距离从l_(n)/3增至2l_(n)/3,剪切破坏位移分别减小了74%和70%。结论在倒塌过程中,转换梁的抗剪承载力不断下降从而发生剪切破坏,迫使结构从压拱机制突变为悬链线机制,但悬链线承载力不足以抵抗竖向荷载,负弯矩区纵筋发生断裂致使结构失效。 展开更多
关键词 框支框架结构 抗连续倒塌 剪切破坏 微平面模型 数值分析
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