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基于宏细观模型的黏弹性复合材料层合板阻尼预测
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作者 朱遂安 张鸿 +1 位作者 李湘萍 刘兵飞 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期73-80,共8页
提出了一种基于宏细观模型求解复合材料层合板模态阻尼的有限元方法。该方法以层合板的模态分析结果作为边界条件输入基体为黏弹性的单向纤维RVE模型,计算了具有频率依赖性与应变依赖性的各向损耗因子,并结合应变能法在宏观模型中引入... 提出了一种基于宏细观模型求解复合材料层合板模态阻尼的有限元方法。该方法以层合板的模态分析结果作为边界条件输入基体为黏弹性的单向纤维RVE模型,计算了具有频率依赖性与应变依赖性的各向损耗因子,并结合应变能法在宏观模型中引入符合实际分布的阻尼,借助有限元软件中复频率分析步求解层合板的模态阻尼。与已有的阻尼预测方法相比,本方法的计算结果变化趋势更接近实验数据,且只需定义细观组分的材料属性即可实现任意体积分数、任意铺层的复合材料阻尼预测,具有更加广泛的适用性,为利用通用有限元软件分析各类复合材料提供了参考。 展开更多
关键词 细观模型 模态阻尼 有限元分析 应变能法 复合材料
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基于3D细观模型的混凝土单轴拉压应力应变关系影响因素研究
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作者 薛刚 刘毅 牟一飞 《材料导报》 北大核心 2025年第15期124-131,共8页
细观层面上混凝土由砂浆、粗骨料和界面过渡区(ITZ)组成。为研究基于3D细观模型的混凝土单轴拉压应力应变关系的影响因素,基于传统骨料生成投放方法建立了空间随机凸多面体粗骨料模型,建立了厚度可调的实体界面过渡区,对三维细观混凝土... 细观层面上混凝土由砂浆、粗骨料和界面过渡区(ITZ)组成。为研究基于3D细观模型的混凝土单轴拉压应力应变关系的影响因素,基于传统骨料生成投放方法建立了空间随机凸多面体粗骨料模型,建立了厚度可调的实体界面过渡区,对三维细观混凝土在准静态单轴压缩和单轴拉伸下的力学行为进行有限元分析。通过仿真结果与试验结果的对比,验证了三维细观有限元模型的可靠性,并分析了骨料分布、骨料几何变化和界面过渡区厚度对混凝土破坏形态和应力-应变关系的影响规律。结果表明:骨料分布对单轴受压损伤的影响较小,对单轴受拉损伤影响较大,对单轴拉压荷载作用下的应力应变曲线影响较大。随骨料粗糙度的增加,单轴受压时损伤面积增大,峰值应力逐渐增大;单轴受拉时损伤与峰值应力受其影响较小,无明显变化规律。随界面过渡区厚度增加,单轴受拉与单轴受压峰值应力逐渐减小。 展开更多
关键词 混凝土 3D细观模型 界面过渡区厚度 单轴拉伸 单轴压缩
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基于三维细观模型的玄武岩纤维混凝土数值模拟 被引量:4
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作者 熊汪 覃书豪 +3 位作者 彭定东 周超 吴辽 王玲玲 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2024年第1期181-190,共10页
基于玄武岩纤维-砂浆界面的相关理论和试验数据,提出一种建立小直径纤维-骨料混凝土细观模型的方法,研究玄武岩纤维混凝土的损伤演化和纤维对混凝土的增强机理。通过建立的随机纤维-骨料混凝土三维细观模型预测和验证了玄武岩纤维混凝... 基于玄武岩纤维-砂浆界面的相关理论和试验数据,提出一种建立小直径纤维-骨料混凝土细观模型的方法,研究玄武岩纤维混凝土的损伤演化和纤维对混凝土的增强机理。通过建立的随机纤维-骨料混凝土三维细观模型预测和验证了玄武岩纤维混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和抗折强度等力学性能,并从细观角度分析了混凝土的损伤演化和纤维的作用机理;建立不同分布形式、不同纤维掺量的随机纤维-骨料混凝土模型,研究了细观模型的力学稳定性及纤维掺量对混凝土的影响规律。结果表明:基于该方法建立的细观模型在预测玄武岩纤维混凝土静态力学性能方面具有较高的可靠性;混凝土损伤首先发生在较大基体变形的薄弱界面过渡区,并随着荷载的增加延展、联接,最终导致试件的整体破坏;玄武岩纤维具有抵抗基体变形的约束作用,对混凝土力学性能影响明显;纤维掺量小于1.5%时,掺量越大,增强效果越明显。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 三维细观模型 力学性能 纤维掺量 数值模拟
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基于3D细观模型的混凝土动态压缩行为分析 被引量:1
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作者 张湘茹 程月华 吴昊 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期53-69,共17页
通过建立混凝土的3D细观模型,在细观尺度上分析动态压缩荷载作用下混凝土材料内部裂缝的产生和发展、损伤演化和动态强度及其影响因素。首先,基于传统的“生成-投放”法生成粒径、形状和空间分布均随机的凸多面体粗骨料模型,并通过骨料... 通过建立混凝土的3D细观模型,在细观尺度上分析动态压缩荷载作用下混凝土材料内部裂缝的产生和发展、损伤演化和动态强度及其影响因素。首先,基于传统的“生成-投放”法生成粒径、形状和空间分布均随机的凸多面体粗骨料模型,并通过骨料沉降和粒径缩放实现粗骨料的大体积率(达50%)和可调控;使用四面体网格划分骨料和砂浆表征其真实物理形状;使用界面粘结接触表征界面过渡区(ITZ)提升计算效率。进一步通过对比不同粗骨料粒径混凝土的分离式霍普金森压杆(SHPB)试验数据与模拟结果,如杆上应变时程、试件动态应力-应变曲线和试件损伤破坏模式,验证了建立的混凝土3D细观有限元模型、参数确定方法和数值仿真方法的准确性。最后,分析了30~100 s^(-1)应变率范围内骨料粒径(4~8、10~14和22~26 mm)、体积率(20%、30%和40%)和类型(石灰岩、花岗岩和玄武岩)对混凝土动态压缩强度的影响。结果表明:粗骨料粒径增大,混凝土动态压缩强度先增大后减小;粗骨料体积率越高,混凝土动态压缩强度越大;混凝土动态压缩强度随粗骨料强度的增加而提高。 展开更多
关键词 混凝土 3D细观模型 动态力学行为 粘结接触 应变率效应
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基于三维细观模型的全级配混凝土静态力学性能的数值模拟 被引量:12
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作者 张锦华 方秦 +1 位作者 龚自明 陈力 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期927-933,947,共8页
根据混凝土材料的细观组成和力学特性,研究了骨料几何形状和空间分布规律,建立全级配混凝土三维凸多面体随机细观模型,引入了混凝土细观组份材料的本构模型,分别模拟了单轴、双轴和三轴状态下混凝土的静态力学性能,并建立混凝土梁的三... 根据混凝土材料的细观组成和力学特性,研究了骨料几何形状和空间分布规律,建立全级配混凝土三维凸多面体随机细观模型,引入了混凝土细观组份材料的本构模型,分别模拟了单轴、双轴和三轴状态下混凝土的静态力学性能,并建立混凝土梁的三维宏细观分析模型,研究了三点弯曲梁的变形及裂缝扩展情况。结果表明,本文建立的细观力学模型的计算结果与实验数据吻合较好,可以较好地模拟各种复杂应力条件下混凝土的静态力学性能和损伤破坏机理。 展开更多
关键词 三维细观模型 凸多面体 静力性能 复杂应力条件 数值模拟
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基于细观模型的复合推进剂宏观松弛行为 被引量:6
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作者 韩龙 陈雄 +2 位作者 许进升 周长省 赵磊 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期52-59,共8页
采用随机算法生成了指定体积分数的复合固体推进剂细观分析模型。通过有限元方法及对细观场量的均匀化处理,对复合固体推进剂不同随机分布、颗粒尺寸分布及在不同应变水平下的力学响应进行了数值模拟,研究了颗粒分布随机性及颗粒大小对... 采用随机算法生成了指定体积分数的复合固体推进剂细观分析模型。通过有限元方法及对细观场量的均匀化处理,对复合固体推进剂不同随机分布、颗粒尺寸分布及在不同应变水平下的力学响应进行了数值模拟,研究了颗粒分布随机性及颗粒大小对推进剂松弛性能的影响,并预测推进剂在宏观上的松弛行为。类比于时间温度等效原理,建立了复合推进剂时间-应变等效,并通过该原理将各应变水平松弛曲线沿时间轴平移,得到复合推进剂的预测松弛模量主曲线,预测结果与试验结果吻合较好。通过该方法生成的细观分析模型,可直观描述细观结构损伤对推进剂松弛力学性能的影响,并可在一定程度上预测不同配比方案复合推进剂的宏观松弛行为,对复合固体推进剂的配方设计及固体火箭发动机装药设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 复合推进剂 细观模型 界面脱粘 粘接单元 粘弹性
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一种生成椭球形骨料的混凝土细观模型方法 被引量:6
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作者 武亮 王菁 +2 位作者 糜凯华 何修伟 武世倩 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期64-69,共6页
为了在细观层次上对全级配混凝土进行数值模拟,进而从机理上认识其力学性能和宏观试验现象。针对随机分布的含有大量椭球形骨料的全级配混凝土给出了一种计算机模拟方法。结合MATLAB语言和COMSOL脚本编程实现了全级配混凝土三维细观几... 为了在细观层次上对全级配混凝土进行数值模拟,进而从机理上认识其力学性能和宏观试验现象。针对随机分布的含有大量椭球形骨料的全级配混凝土给出了一种计算机模拟方法。结合MATLAB语言和COMSOL脚本编程实现了全级配混凝土三维细观几何模型和有限元模型的自动生成。提出了以三维数组划分投放区域和以代数条件为嵌入判别准则,有效地克服了椭球形随机骨料模型生成中的效率瓶颈问题。最后用实例说明算法的有效性。分析表明随机骨料投放含量能达到54%左右,能满足实际混凝土试件数值仿真的要求。 展开更多
关键词 全级配混凝土 细观模型 细观力学 椭球形骨料
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全级配混凝土二维细观模型的自动生成 被引量:10
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作者 武亮 王菁 糜凯华 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期626-632,共7页
将COMSOL软件与MATLAB软件有机结合,提出基于数值图像处理技术和骨料嵌入判别准则的混凝土细观数字模拟方法,实现了全级配混凝土二维细观几何模型和有限元模型的自动生成.骨料的生成主要依据混凝土级配中的骨料粒径分布,骨料的投放以骨... 将COMSOL软件与MATLAB软件有机结合,提出基于数值图像处理技术和骨料嵌入判别准则的混凝土细观数字模拟方法,实现了全级配混凝土二维细观几何模型和有限元模型的自动生成.骨料的生成主要依据混凝土级配中的骨料粒径分布,骨料的投放以骨料颗粒不相互嵌入为原则.为了验证该方法的有效性,采用4种形状的粗骨料试件进行模拟.结果表明:对于骨料含量高的全级配混凝土细观模拟试件,无论是骨料投放还是有限元网格自动剖分,此方法均可获得较高效率. 展开更多
关键词 全级配混凝土 细观模型 数值模拟 随机骨料
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基于宏—细观模型的疲劳裂纹萌生数值模拟 被引量:11
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作者 牟园伟 陆山 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期379-383,共5页
为了研究材料微观特性对结构疲劳寿命的影响,提高结构疲劳寿命预估精度,根据Tanaka-Mura单一微裂纹及裂尖微裂纹萌生寿命预测模型,模拟疲劳载荷下某马氏体钢孔边疲劳裂纹萌生寿命。利用泰森多边形生成法,生成代表多晶结构的二维特征单... 为了研究材料微观特性对结构疲劳寿命的影响,提高结构疲劳寿命预估精度,根据Tanaka-Mura单一微裂纹及裂尖微裂纹萌生寿命预测模型,模拟疲劳载荷下某马氏体钢孔边疲劳裂纹萌生寿命。利用泰森多边形生成法,生成代表多晶结构的二维特征单元。考虑晶粒内相互垂直的多滑移特性以及已起裂裂纹对相邻晶粒裂纹萌生的影响,建立微裂纹起裂与扩展的改进模型。中心孔平板试件疲劳寿命的数值模拟结果与试验值吻合良好,说明给出的改进宏细观疲劳寿命预测模型的有效性。 展开更多
关键词 宏—细观模型 疲劳裂纹萌生 泰森多边形 滑移带 数值模拟
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镍基定向结晶合金蠕变损伤的细观模型 被引量:4
10
作者 岳珠峰 吕震宙 郑长卿 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期175-180,共6页
针对镍基定向结晶合金的蠕变变形和损伤,本文建立了有限元和自洽两种晶体滑移细观模型·在这两种模型中同时考虑了晶粒滑移损伤和晶界损伤·通过一组镍基单晶合金和一组特殊结晶取向的定向结晶合金标定了模型参数·数值分... 针对镍基定向结晶合金的蠕变变形和损伤,本文建立了有限元和自洽两种晶体滑移细观模型·在这两种模型中同时考虑了晶粒滑移损伤和晶界损伤·通过一组镍基单晶合金和一组特殊结晶取向的定向结晶合金标定了模型参数·数值分析结果表明,这两种模型都可以比较准确地描述定向结晶合金的蠕变损伤变形和失效规律,尤其是定向结晶合金蠕变性能的结晶取向相关性· 展开更多
关键词 定向结晶合金 镍基合金 细观模型 蠕变损伤
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基于细观模型的含腹筋混凝土梁受剪承载力尺寸效应 被引量:4
11
作者 金浏 苏晓 +2 位作者 徐海滨 李冬 杜修力 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2019年第1期80-88,共9页
考虑混凝土细观非均质性及钢筋与混凝土之间相互作用,建立了钢筋混凝土梁破坏行为模拟的三维细观数值分析模型。以悬臂梁为例,在数值模拟结果与已有试验结果吻合良好的基础上,扩展模拟了腹筋率、剪跨比及加载方式对大尺寸钢筋混凝土梁(... 考虑混凝土细观非均质性及钢筋与混凝土之间相互作用,建立了钢筋混凝土梁破坏行为模拟的三维细观数值分析模型。以悬臂梁为例,在数值模拟结果与已有试验结果吻合良好的基础上,扩展模拟了腹筋率、剪跨比及加载方式对大尺寸钢筋混凝土梁(最大梁深为2 000mm)剪切破坏尺寸效应的影响规律。模拟结果表明:无腹筋梁抗剪名义强度尺寸效应显著,中国《混凝土结构设计》规范提出的截面高度影响系数难以全面的反映梁剪切破坏的尺寸效应现象;腹筋会抑制梁抗剪强度的尺寸效应,随着腹筋率的增加,梁的抗剪强度尺寸效应逐渐减弱;随着剪跨比的增加,梁的抗剪承载力有所减弱,同时,尺寸效应现象也略有减弱;相比于单调加载,循环加载下梁将产生低周疲劳脆性破坏,使得梁抗剪强度尺寸效应更加明显。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 剪切破坏 三维细观模型 尺寸效应 加载方式 腹筋 剪跨比
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基于四叉树网格加密技术的混凝土细观模型 被引量:2
12
作者 丁胜勇 邵国建 +1 位作者 李昂 李峰 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期375-379,共5页
在建立混凝土细观模型常用的背景网格法基础上,基于平衡四叉树网格加密技术对混凝土的界面过渡区进行局部网格加密,给出了更为合理的反映界面过渡区组分的混凝土细观模型,并探讨了网格加密的程序化实施方案.所给出的混凝土细观模型可直... 在建立混凝土细观模型常用的背景网格法基础上,基于平衡四叉树网格加密技术对混凝土的界面过渡区进行局部网格加密,给出了更为合理的反映界面过渡区组分的混凝土细观模型,并探讨了网格加密的程序化实施方案.所给出的混凝土细观模型可直接对界面单元赋予相对应的材料参数,改善了背景网格法中界面过渡区网格的锯齿状缺陷,能够更准确地反映界面过渡区的几何形态和材料性质.最后,通过数值算例证明了所提方法的合理性和可行性. 展开更多
关键词 混凝土 细观模型 四叉树结构 网格加密
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基于贝塞尔曲线的卵石骨料混凝土细观模型 被引量:4
13
作者 潘子超 李天华 阮欣 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期638-644,共7页
针对目前卵石骨料混凝土细观模型的研究不足建立了一种基于贝塞尔曲线的卵石骨料模型,并通过图像处理方法获取了真实卵石骨料的长宽比和半径变异度两个重要参数的概率分布特性。在此基础上,进一步开展了混凝土细观模型迂曲度的研究。结... 针对目前卵石骨料混凝土细观模型的研究不足建立了一种基于贝塞尔曲线的卵石骨料模型,并通过图像处理方法获取了真实卵石骨料的长宽比和半径变异度两个重要参数的概率分布特性。在此基础上,进一步开展了混凝土细观模型迂曲度的研究。结果表明:贝塞尔曲线可以有效地模拟具有光滑边缘的卵石骨料;对真实卵石骨料形状的图像处理结果表明,骨料长宽比服从一般极值分布,取值大多在1.0~3.0之间,半径变异度服从对数正态分布,取值大多在0.1~0.8之间;卵石骨料混凝土细观模型的迂曲度小于碎石骨料,且两者的差别随着骨料含量的增加而增大。 展开更多
关键词 混凝土 贝塞尔曲线 卵石骨料 细观模型 迂曲度
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采用块体-界面体系的砌体结构简化细观模型 被引量:3
14
作者 牛力军 张文芳 丁瑞彬 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期51-59,共9页
基于ABAQUS装配式建模构架,提出了一种砌体结构的简化细观模型。该建模方法将块体砂浆界面及砂浆层统一采用块体间的界面来代替。界面属性包括法向和切向的力学参数,用来模拟砌体的剪压及受拉行为。界面的法向受拉采用粘性力学参数赋值... 基于ABAQUS装配式建模构架,提出了一种砌体结构的简化细观模型。该建模方法将块体砂浆界面及砂浆层统一采用块体间的界面来代替。界面属性包括法向和切向的力学参数,用来模拟砌体的剪压及受拉行为。界面的法向受拉采用粘性力学参数赋值,并通过与轴心受拉本构模型的等效,推导得出控制界面损伤演化速率的无量纲指数α的计算方程。剪压复合受力模型基于剪摩理论建立,通过粘性属性和库伦摩擦赋值。当剪压复合受力构件处于高轴压比时,通过块体的非线性属性实现了主压应力为主控的损伤阀值。按照该方法进行剪压相关性和砖墙剪切失效的试验仿真模拟,模拟得出的失效形态及力位移曲线与试验结果基本相符。 展开更多
关键词 砌体 细观模型 剪摩理论 粘性摩擦 数值模拟
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三维编辑复合材料中纱线的运动规律及细观模型 被引量:2
15
作者 郑锡涛 陈利 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2001年第B09期57-60,共4页
三维编织复合材料中纱线的编织过程是通过携纱器的间歇运动,使编织纱线披此相互交织,编织纱线趋向于沿携纱器运动的方向运动,本文采用最小二乘法拟合携纱器的运动趋势线,系统地分析了编织过程中纱线的空间运动规律。在此基础上,获... 三维编织复合材料中纱线的编织过程是通过携纱器的间歇运动,使编织纱线披此相互交织,编织纱线趋向于沿携纱器运动的方向运动,本文采用最小二乘法拟合携纱器的运动趋势线,系统地分析了编织过程中纱线的空间运动规律。在此基础上,获得的预制件细观结构单胞模型包含内部单胞和表面单胞。单胞的取向平行于预制件的表面,有利于材料的力学性能分析。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 纱线 运动规律 细观模型
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基于三维随机细观模型的沥青混合料断裂行为研究 被引量:2
16
作者 汤文 张自旭 +1 位作者 马迪 吕悦晶 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期272-280,共9页
为了从细观层次研究沥青混合料内部损伤失效机理,采用三维激光扫描技术获取真实集料三维形态信息,根据其形态特征参数提出一种三维随机凹凸型集料建模方法,并构建三维虚拟集料库。使用Monte Carlo方法构建AC-13三维虚拟试件,利用多刚体... 为了从细观层次研究沥青混合料内部损伤失效机理,采用三维激光扫描技术获取真实集料三维形态信息,根据其形态特征参数提出一种三维随机凹凸型集料建模方法,并构建三维虚拟集料库。使用Monte Carlo方法构建AC-13三维虚拟试件,利用多刚体动力学方法模拟试件压实过程。采用截面算法获取沥青混合料二维细观模型,在模型有效性和准确性得到验证的基础上利用该模型开展虚拟间接拉伸试验,运用内聚力模型和广义Maxwell模型表征沥青混合料断裂行为和黏弹特性,引入断裂损伤指标D_(m)量化其内部损伤,并利用虚拟试验探讨温度对沥青混合料断裂行为的影响。结果表明,在宏观层次,主裂纹不受温度影响,沿着粗集料的边界逐渐发展直至试件破坏;在细观层次,相较于沥青内部界面单元,沥青-集料界面单元更易出现损伤,更快达到损伤失效点,且受温度影响显著。 展开更多
关键词 沥青混合料 三维细观模型 间接拉伸试验 内聚力模型 断裂损伤指标
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泌水沉降细观模型与大流动性混凝土拌合物性能的研究 被引量:2
17
作者 黄智山 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第10期135-139,共5页
为阐明混凝土泌水沉降性的主次影响因素,建立泌水沉降细观模型。通过单一主变量粉煤灰和砂率对拌合物坍落度、表观密度、压力泌水性影响的试验研究,结果表明:由拌合物表观密度测定值,可获得两元系颗粒群密填充的参数值;评价拌合物泌水性... 为阐明混凝土泌水沉降性的主次影响因素,建立泌水沉降细观模型。通过单一主变量粉煤灰和砂率对拌合物坍落度、表观密度、压力泌水性影响的试验研究,结果表明:由拌合物表观密度测定值,可获得两元系颗粒群密填充的参数值;评价拌合物泌水性,宜采用压力泌水率与极限泌水量两个参数。 展开更多
关键词 泌水沉降细观模型 大流动性混凝土 性能 极限泌水量
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基于细观模型的泵送混凝土温度场演化机理研究 被引量:1
18
作者 程井 李明志 +2 位作者 王雪丰 张鹏 蒋子涵 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第6期1-7,共7页
针对泵送混凝土绝热温升高、不同批次混凝土配合比及热学特性参数离散性大的问题,本文基于混凝土细观模型,通过物理试验及数值试验探讨了骨料形状、体积分数及骨料预冷等对泵送混凝土早期内部温度场的影响机理.砂浆绝热温升模型采用基... 针对泵送混凝土绝热温升高、不同批次混凝土配合比及热学特性参数离散性大的问题,本文基于混凝土细观模型,通过物理试验及数值试验探讨了骨料形状、体积分数及骨料预冷等对泵送混凝土早期内部温度场的影响机理.砂浆绝热温升模型采用基于水化度的指数双曲线型,其相关参数依据试验值反演获得;混凝土细观模型由碎石骨料、砂浆及界面层构成,仅考虑砂浆的放热作用.结果表明:骨料形状差异对温度场影响较小;前期温升速率及最终温升值与碎石骨料投放量成反比;骨料粒径和数量影响温度场的时空分布;采取骨料预冷后混凝土前期温升速率显著减小且最终温升值显著降低.研究成果为实际工程宏观热学特性参数的快速确定以及温度场演化机理研究提供了研究工具. 展开更多
关键词 泵送混凝土 绝热温升 细观模型 温度场 水化度 水泥砂浆
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基于八叉树SBFE网格的混凝土细观模型生成方法
19
作者 杜成斌 郑伟康 《人民长江》 北大核心 2021年第8期179-185,共7页
为更准确地反映混凝土材料过渡区的几何形状和材料性质,通过基于图像的八叉树网格加密技术对混凝土结构过渡区进行局部网格加密。采用平衡八叉树划分算法进行空间单元剖分,首先基于最大单元尺寸的体素,将结构离散为若干子单元,然后根据... 为更准确地反映混凝土材料过渡区的几何形状和材料性质,通过基于图像的八叉树网格加密技术对混凝土结构过渡区进行局部网格加密。采用平衡八叉树划分算法进行空间单元剖分,首先基于最大单元尺寸的体素,将结构离散为若干子单元,然后根据颜色强度均匀性标准进一步细分单元,直到单元中的每个体素均满足颜色强度阈值条件,最后根据2∶1原则形成八叉树网格。由于三维比例边界有限元网格允许存在悬挂节点,因此生成的模型相对常规有限元模型具有求解域离散简单、网格过渡快、单元模式少等优点。八叉树网格与具有半解析特点的三维比例边界有限元法相结合,可非常方便地求解混凝土类非均质材料的应力变形,且具有计算工作量少、精度高的特点,为混凝土类非均质材料的力学建模和计算提供了新途径。数值算例验证了所提出方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 八叉树 混凝土 细观模型 网格过渡 比例边界有限元法
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混凝土三维细观模型的建模方法与力学特性分析 被引量:10
20
作者 张煜航 陈青青 +3 位作者 张杰 王志勇 李志强 王志华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期108-115,共8页
根据混凝土材料的细观组成和结构特点,基于三维Voronoi图形提出了一种简单高效的混凝土细观模型生成方法,利用塑性损伤模型对该细观模型进行了单、多轴应力状态下的准静态分析以及SHPB动态有限元分析。结果表明,数值模拟得到的应力应变... 根据混凝土材料的细观组成和结构特点,基于三维Voronoi图形提出了一种简单高效的混凝土细观模型生成方法,利用塑性损伤模型对该细观模型进行了单、多轴应力状态下的准静态分析以及SHPB动态有限元分析。结果表明,数值模拟得到的应力应变曲线和破坏模式与实验结果基本吻合,本文中提出的混凝土三维细观模型可较好地模拟混凝土的静、动态力学特性,为进一步从细观力学角度研究混凝土损伤演化规律和破坏机理提供了模型基础。 展开更多
关键词 混凝土 三维细观模型 VORONOI 图形 黏接界面层 静力特性
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