混凝土作為不可或缺的建筑材料,呈現(xiàn)脆性,其抗拉強度低,在混凝土的使用過程中,不可避免地會產(chǎn)生微裂縫和局部損傷,如果這些裂縫不能被有效的修復(fù),則將會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的正常使用過程中的性能以及耐久性,并降低對沖擊、開裂的抵抗能力,有可能發(fā)展為宏觀裂縫甚至導(dǎo)致一些災(zāi)難性的后果。自修復(fù)混凝土是近些年發(fā)展起來的一種土木工程功能材料,在不需要對結(jié)構(gòu)進行重大干預(yù)的情況下可以促進裂縫的自愈合,對造成的開裂與損傷能夠進行自修復(fù)。與傳統(tǒng)方法相比,自修復(fù)混凝土技術(shù)致力于提高工程結(jié)構(gòu)耐久性、延長服役壽命�；谖⒛z囊方式的自修復(fù)體系是自修復(fù)混凝土研究領(lǐng)域的一個重要分支,其對準(zhǔn)靜態(tài)荷載作用下混凝土力學(xué)性能的修復(fù)效果已被國內(nèi)外相關(guān)試驗研究所證實。然而,目前對微膠囊自修復(fù)混凝土在動態(tài)載荷作用下力學(xué)性能與修復(fù)性能的研究較為匱乏,并且對影響其宏觀性能的微觀機理缺乏系統(tǒng)的研究�；诋�(dāng)前研究現(xiàn)狀,本文從動力學(xué)角度來研究微膠囊自修復(fù)混凝土的動態(tài)力學(xué)特性,基于霍普金森桿實驗,通過模擬仿真技術(shù)來進行研究。首先,基于混凝土類材料的動態(tài)率相關(guān)HJC本構(gòu)模型,編寫ABAQUS子程序VUMAT,實現(xiàn)了微膠囊水泥基材料動力學(xué)的有限元計算。并通過...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景與意義
    1.3 微膠囊自修復(fù)混凝土研究現(xiàn)狀
    1.4 自修復(fù)混凝土動態(tài)力學(xué)性能和研究進展
        1.4.1 實驗研究方法
        1.4.2 仿真方法
    1.5 目前存在的問題
    1.6 本文研究內(nèi)容
第2章 動態(tài)本構(gòu)模型的有限元實施
    2.1 HJC模型簡介
    2.2 應(yīng)力更新算法
    2.3 ABAQUS材料用戶子程序
    2.4 單元失效判斷
    2.5 算例驗證
        2.5.1 本構(gòu)模型的單元測試
        2.5.2 SHPB實驗過程的數(shù)值模擬
    2.6 本章小結(jié)
第3章 微膠囊混凝土SHPB試驗仿真
    3.1 微膠囊混凝土有限元模型的建立
        3.1.1 模型簡化及加載
        3.1.2 材料模型參數(shù)
        3.1.3 網(wǎng)格劃分及邊界條件
        3.1.4 接觸定義
    3.2 微膠囊混凝土沖擊實驗仿真結(jié)果
        3.2.1 試樣應(yīng)力應(yīng)變曲線
        3.2.2 試樣損傷演化結(jié)果
        3.2.3 動態(tài)增強因子(DIF)分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 宏觀膠囊混凝土SHPB試驗仿真
    4.1 宏觀膠囊混凝土有限元模型的建立
        4.1.1 模型簡化及加載
        4.1.2 混凝土HJC參數(shù)及宏觀膠囊材料參數(shù)
        4.1.3 網(wǎng)格劃分及邊界條件
        4.1.4 接觸定義
    4.2 宏觀膠囊混凝土沖擊實驗仿真結(jié)果
        4.2.1 試樣應(yīng)力應(yīng)變曲線
        4.2.2 宏觀膠囊位置對動態(tài)強度的影響
        4.2.3 單膠囊與單裂縫對混凝土動態(tài)強度的影響
        4.2.4 雙膠囊相互作用對混凝土動態(tài)強度的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻
附錄 :程序源代碼
致謝
指導(dǎo)老師對學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評語
學(xué)位論文答辯委員會決議書



本文編號：3791719