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水泥基材料孔隙结构随机分散模型与仿真试验 被引量:1
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作者 程钕 徐文浩 +2 位作者 吴标 陈小文 侯东伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1745-1752,共8页
为描述水泥基材料的孔隙结构演变,将水泥浆体看作两相介质随机分散体系,建立了孔隙结构计算模型.同时采用μic平台进行水泥水化仿真,与理论结果相互验证,并进一步分析理论模型的计算条件和参数变化规律.计算结果表明:对于完全分散的新... 为描述水泥基材料的孔隙结构演变,将水泥浆体看作两相介质随机分散体系,建立了孔隙结构计算模型.同时采用μic平台进行水泥水化仿真,与理论结果相互验证,并进一步分析理论模型的计算条件和参数变化规律.计算结果表明:对于完全分散的新拌水泥浆体,多分散硬球模型与仿真结果一致;考虑水化产物交错和团聚效应,单分散同心球模型计算的孔隙结构与仿真结果一致,且硬核半径比与水化度呈线性负相关.考虑水泥颗粒絮凝效应时,单分散硬球模型与仿真结果接近. 展开更多
关键词 两相介质 随机分散模型 μic仿真平台 孔隙结构 孔径分布
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重载铁路路基面动应力峰值随机分布特征研究 被引量:19
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作者 梅慧浩 冷伍明 +2 位作者 聂如松 刘文劼 伍晓伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1603-1613,共11页
掌握列车移动荷载作用下路基的动应力响应特性可为路基沉降预测、状态评估提供依据。建立重载铁路车辆-轨道-路基三维动力有限元模型,并在钢轨轨面引入中国三大干线不平顺轨道谱以实现轨道不平顺的模拟。通过数值计算,分析了轨道高低不... 掌握列车移动荷载作用下路基的动应力响应特性可为路基沉降预测、状态评估提供依据。建立重载铁路车辆-轨道-路基三维动力有限元模型,并在钢轨轨面引入中国三大干线不平顺轨道谱以实现轨道不平顺的模拟。通过数值计算,分析了轨道高低不平顺对路基面动应力分布的影响,统计了4种列车轴重下路基面3个位置(钢轨下方,线路中心)处的动应力峰值沿线路纵向的分布,对路基面动应力峰值的随机分布形式进行了正态性检验,对动应力峰值的最大值进行了预测。结果表明:轨道不平顺导致路基面动应力沿路基面中心不对称,路基面动应力峰值沿线路纵向服从正态分布。随着轴重的增大,动应力峰值离散程度增大,动应力峰值分布曲线变陡。动应力峰值的预测值和现场实测值相吻合,证明了有限元模型及统计分析方法的正确性。研究结果对路基动变形及累积沉降的可靠性分析提供依据。 展开更多
关键词 动应力峰值 重载铁路 三维动力有限元模型 轨道不平顺 随机分布
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孔隙数量及空间分布对砂岩三轴抗压强度影响分析 被引量:1
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作者 蔺海晓 冯鑫 张勃阳 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第5期153-159,共7页
为了弥补三轴压缩状态下孔隙岩石三维建模的缺陷,以砂岩为研究对象,通过对取样砂岩加工的标准圆柱试样进行试验,得到砂岩的力学参数及孔隙率,使用FLAC3D软件及自带的FISH语言建立与实际砂岩孔隙率相等的砂岩标准圆柱试样随机孔隙模型。... 为了弥补三轴压缩状态下孔隙岩石三维建模的缺陷,以砂岩为研究对象,通过对取样砂岩加工的标准圆柱试样进行试验,得到砂岩的力学参数及孔隙率,使用FLAC3D软件及自带的FISH语言建立与实际砂岩孔隙率相等的砂岩标准圆柱试样随机孔隙模型。以此模型为基础,应用数值模拟试验方法,通过三轴模拟试验进行孔隙数量和孔隙空间分布对孔隙砂岩强度影响的研究。结果表明:随着孔隙数量增加,孔隙率增大,砂岩三轴抗压强度降低,同一围压下的三轴抗压强度呈现指数递减趋势,并得出了拟合公式;孔隙率不变时,不同孔隙空间分布模型的三轴抗压强度误差在5%以内,即可认为孔隙空间分布对砂岩三轴抗压强度没有明显影响。研究结果可为孔隙岩石三轴抗压强度评价提供参考。 展开更多
关键词 砂岩 随机孔隙模型 孔隙数量 孔隙空间分布 三轴抗压强度
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硫铝酸盐膨胀剂对水泥砂浆早期徐变与内部湿度的影响 被引量:1
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作者 宋国锋 张师伟 +2 位作者 刘俊 刘建坤 梁思明 《材料导报》 北大核心 2025年第4期80-86,共7页
掺用硫铝酸盐膨胀剂(SEA)可以减小水泥基材料的收缩,但SEA对水泥基材料徐变和内部湿度的影响仍不明确,不利于结构早期开裂的准确评估。本工作研究了SEA掺量为0%、4%和8%的水泥砂浆的早期徐变、内部湿度和孔隙特征,并基于随机分布孔隙有... 掺用硫铝酸盐膨胀剂(SEA)可以减小水泥基材料的收缩,但SEA对水泥基材料徐变和内部湿度的影响仍不明确,不利于结构早期开裂的准确评估。本工作研究了SEA掺量为0%、4%和8%的水泥砂浆的早期徐变、内部湿度和孔隙特征,并基于随机分布孔隙有限元模型分析了孔隙率和孔径对徐变的影响。结果表明,水泥砂浆的徐变随着SEA掺量的增大而减小,且加载龄期越晚,SEA对徐变的抑制效应越显著。密闭状态下水泥砂浆的内部湿度随着SEA掺量的增大而降低。SEA会减小水泥砂浆的孔隙率并细化孔径。水泥砂浆的孔隙率每增加1%,其徐变约增大4%;孔径的细化对水泥砂浆徐变的抑制效应不明显。SEA对水泥砂浆徐变的降低机理与水化硅酸钙含量的减少、内部湿度的下降、孔隙率的降低以及孔径的细化等因素有关。 展开更多
关键词 徐变 内部湿度 硫铝酸盐膨胀剂 水泥砂浆 孔隙结构 随机分布孔隙有限元模型
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复杂岩体地应力场的随机反演及遗传优化 被引量:9
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作者 刘世君 高德军 徐卫亚 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第2期123-127,共5页
利用岩体工程量测的变形或应力,考虑量测结果的随机性,提出了复杂岩体初始地应力场的随机反分析模型.在该模型中,采用具有多项式分布的边界荷载来模拟构造应力场,地应力和边界荷载不必符合特定的分布和假定,可以模拟任意分布的复杂初始... 利用岩体工程量测的变形或应力,考虑量测结果的随机性,提出了复杂岩体初始地应力场的随机反分析模型.在该模型中,采用具有多项式分布的边界荷载来模拟构造应力场,地应力和边界荷载不必符合特定的分布和假定,可以模拟任意分布的复杂初始地应力场;与有限元相结合,采用改进的能全局优化和智能搜索的加速遗传算法反演出边界荷载多项式系数.最后通过工程实例进行了验证分析,表明该方法的有效和可行性. 展开更多
关键词 复杂岩体 遗传优化 随机反演 初始地应力场 边界荷载 加速遗传算法 构造应力场 多项式系数 岩体工程 分析模型 任意分布 验证分析 工程实例 智能搜索 全局优化 随机 应力和 有限元 量测 模拟
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川西藏羌石砌民居建筑的抗地震倒塌性能 被引量:4
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作者 许浒 杜宁宁 +1 位作者 余志祥 乔杨锴 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1021-1029,1046,共10页
我国川西地区的传统藏羌石砌民居具有较高的文化遗产保护价值,但在近年来的历次地震中出现了大量破坏.结合该类房屋的砌筑材料和建筑布置特征,对其抗地震倒塌性能进行研究.首先,开展了3组黏土试件的无侧限抗压强度试验和一个1/2缩尺黏土... 我国川西地区的传统藏羌石砌民居具有较高的文化遗产保护价值,但在近年来的历次地震中出现了大量破坏.结合该类房屋的砌筑材料和建筑布置特征,对其抗地震倒塌性能进行研究.首先,开展了3组黏土试件的无侧限抗压强度试验和一个1/2缩尺黏土-石砌墙体试件的水平抗剪承载力试验,并通过显式动力数值计算手段对试验过程进行模拟;其次,针对黏土和毛石材料均采用Holmquist-Johnson-Cook(HJC)本构模型,基于随机分布离散型有限元方法,根据实际墙体中两种材料的分布比例建立相应数值模型,并通过与模型试验结果的对比验证,明确了数值计算中的关键参数;在此基础上,对一典型二层平面L型缩进式民居结构进行动力时程分析计算,通过与实际震害情况的对比分析了其地震破坏机制,再现了地震倒塌全过程,并开展了结构的抗地震倒塌易损性分析,研究了不同晒台缩进面积的影响.研究结果表明,在罕遇烈度下,平面L型缩进式结构中晒台面积比例由30%增加至45%时,结构倒塌概率增大16.7%,抗倒塌储备系数下降9%,对易损性曲线影响并不显著;但当晒台面积比例减小至15%时,二层墙体开洞率增大18%,导致结构的地震倒塌概率增加143%. 展开更多
关键词 砌体结构 民居碉房 随机分布离散型有限元模型 抗震性能 易损性分析
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隧道地层变位的可靠性分析 被引量:5
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作者 宋克志 王梦恕 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第6期82-86,共5页
分析了隧道与围岩设计中的不确定性因素 ,指出由于隧道及岩土参数分布的随机性 ,地层变位具有不确定性。运用ANSYS有限元程序建立隧道地层变位的计算模型 ,进行数值模拟并取得地层变位的原始数据。在此基础上把主要影响因素视为随机输... 分析了隧道与围岩设计中的不确定性因素 ,指出由于隧道及岩土参数分布的随机性 ,地层变位具有不确定性。运用ANSYS有限元程序建立隧道地层变位的计算模型 ,进行数值模拟并取得地层变位的原始数据。在此基础上把主要影响因素视为随机输入变量 ,地层变位为随机输出变量 ,采用蒙特卡洛方法模拟出地层位移的统计值 ,进而计算出地层变位的可靠指标与失效概率 ,并通过相关系数矩阵和概率灵敏度图分析了随机输入参数对地层变位的影响 ,为隧道地层变位的可靠性分析提供了一种新的途径。 展开更多
关键词 可靠性分析 变位 隧道 ANSYS有限元程序 不确定性因素 蒙特卡洛方法 参数分布 计算模型 原始数据 数值模拟 输入变量 输出变量 地层位移 失效概率 可靠指标 输入参数 相关系数 随机 统计值 灵敏度 矩阵和 岩土 基础
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芳纶纤维/环氧树脂复合材料的吸湿应力分析 被引量:2
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作者 王彦君 阳建红 张晖 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期41-44,共4页
利用Ansys有限元软件,采用纤维随机分布模型,对在环境温度t=80℃、相对湿度RH=90%条件下的芳纶纤维/环氧树脂复合材料吸湿后的水分分布进行了模拟计算,计算结果与从材料吸湿实验中所得到的结果基本一致。根据模拟计算得到的水分浓度场... 利用Ansys有限元软件,采用纤维随机分布模型,对在环境温度t=80℃、相对湿度RH=90%条件下的芳纶纤维/环氧树脂复合材料吸湿后的水分分布进行了模拟计算,计算结果与从材料吸湿实验中所得到的结果基本一致。根据模拟计算得到的水分浓度场对复合材料内部的吸湿应力进行了研究。结果表明:有限元方法可以比较准确地模拟复合材料在湿热环境下的水分吸收过程;复合材料内的水分浓度随老化时间延长而增大,吸湿应力也随之升高,在纤维和基体界面处的应力最大,可达50 MPa以上。 展开更多
关键词 芳纶纤维 环氧树脂复合材料 吸湿应力 应力分析 Composites MOISTURE Stress 水分浓度 模拟计算 ANSYS有限元软件 随机分布模型 计算结果 有限元方法 相对湿度 吸收过程 吸湿实验 水分分布 热环境下 老化时间 环境温度 浓度场
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