發(fā)布時(shí)間：2023-03-31 19:07

　　PVA纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(PVA-ECC)是一種韌性極高的水泥基材料,在彎拉荷載作用下具有明顯的應(yīng)變硬化性能,其極限拉伸強(qiáng)度可超過5MPa,極限拉應(yīng)變可以達(dá)到5%。但PVA纖維的彈性模量較低,當(dāng)基體強(qiáng)度過高時(shí),纖維在基體中呈斷裂破壞的模式,不能充分發(fā)揮纖維的橋接作用,材料的強(qiáng)度會(huì)受到限制。研究發(fā)現(xiàn),在PVA-ECC中摻入一定量的鋼纖維,可以同時(shí)具有高韌性、高強(qiáng)度的性能。目前,鋼-PVA混雜纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的研究主要集中在試驗(yàn)研究領(lǐng)域,有限元仿真較少,而實(shí)際試驗(yàn)耗時(shí)耗力,成本較高。因此,本文旨在數(shù)值模擬的角度提出一種新的鋼-PVA混雜纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的建模方法,利用有限元模型研究單軸壓縮、四點(diǎn)彎曲以及落錘沖擊試驗(yàn)下的力學(xué)性能。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)利用蒙特卡羅方法建立了混雜纖維的隨機(jī)投放,運(yùn)用MATLAB編寫了三維線性纖維在空間中隨機(jī)分布投放的算法,利用ABAQUS有限元軟件,將MATLAB程序得到的三維線性混雜纖維投放入模型中,其中混雜纖維采用三維兩節(jié)點(diǎn)桁架單元(T3D2),按照不同的角度和是否斷裂分類建模,本構(gòu)關(guān)系采用基于角度、埋置深度、斷裂模式、摩擦滑輪...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源及背景
    1.2 ECC研究理論及發(fā)展概況
        1.2.1 ECC理論研究簡(jiǎn)介
        1.2.2 混雜纖維ECC的試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 混雜纖維ECC的有限元數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 混雜纖維ECC有限元模型的建立
    2.1 引言
    2.2 蒙特卡羅方法
        2.2.1 蒙特卡羅方法
        2.2.2 蒙特卡羅方法的實(shí)現(xiàn)
    2.3 三維線性纖維隨機(jī)投放算法
    2.4 混雜纖維ECC細(xì)觀有限元模型的建立
        2.4.1 建模方法
        2.4.2 砂漿的本構(gòu)關(guān)系模型
        2.4.3 纖維材料
        2.4.4 纖維-基體聯(lián)合本構(gòu)關(guān)系模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 混雜纖維ECC的靜態(tài)力學(xué)性能模擬
    3.1 引言
    3.2 混雜纖維ECC單軸壓縮模擬
        3.2.1 單軸壓縮模型的建立和驗(yàn)證
        3.2.2 混雜比例對(duì)抗壓性能的影響
    3.3 混雜纖維ECC四點(diǎn)彎曲模擬
        3.3.1 四點(diǎn)彎曲模型的建立和驗(yàn)證
        3.3.2 混雜比例對(duì)彎曲性能的影響
        3.3.3 基體開裂強(qiáng)度對(duì)彎曲性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 混雜纖維ECC的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能模擬
    4.1 引言
    4.2 混雜纖維ECC落錘沖擊有限元模型的建立和驗(yàn)證
    4.3 混雜比例對(duì)動(dòng)態(tài)抗彎性能的影響
    4.4 基體開裂強(qiáng)度對(duì)動(dòng)態(tài)抗彎性能的影響
    4.5 應(yīng)變率對(duì)動(dòng)態(tài)抗彎性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄一
致謝



本文編號(hào)：3775636