基于CT圖像的混凝土單軸壓縮裂隙與應(yīng)變場分析
本文選題:混凝土 切入點(diǎn):單軸壓縮 出處:《建筑材料學(xué)報(bào)》2016年03期
【摘要】:利用X射線計(jì)算機(jī)層析術(shù)(CT)對混凝土試件單軸壓縮過程進(jìn)行原位掃描,獲得了不同荷載下試件的CT圖像.通過對CT圖像進(jìn)行分析,獲得了灰度均值及其均方差、孔隙率和計(jì)盒維數(shù)隨荷載變化的規(guī)律.結(jié)合數(shù)字體散斑法(DVSP)獲得了試件內(nèi)部三維位移場與應(yīng)變場.結(jié)果表明:試件內(nèi)部不同尺度裂隙的發(fā)展導(dǎo)致灰度均值及其均方差、孔隙率和計(jì)盒維數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化,灰度均值及其均方差可以揭示小于CT尺度裂隙的發(fā)展規(guī)律,孔隙率和計(jì)盒維數(shù)更適用于描述大于CT尺度裂隙的特征.試件內(nèi)部的位移場與應(yīng)變場能夠直觀地揭示出小于CT尺度微裂隙引起的應(yīng)變局部化區(qū)域的產(chǎn)生及發(fā)展過程,為混凝土細(xì)觀破壞機(jī)理研究提供了新方法.
[Abstract]:The CT images of concrete specimens under different loads were obtained by in-situ scanning of concrete specimens under uniaxial compression by means of X-ray computed tomography (CTT). By analyzing the CT images, the mean value of gray scale and its mean square deviation were obtained. The variation of porosity and box-counting dimension with load. The three-dimensional displacement field and strain field of the specimen were obtained by using the digital bulk speckle method (DVSPs). The results show that the development of cracks at different scales in the specimen leads to the mean gray scale and its mean square deviation. The porosity and box-counting dimension change correspondingly. The grayscale mean and its mean square deviation can reveal the development law of cracks smaller than CT scale. Porosity and box-counting dimension are more suitable for describing the characteristics of fractures larger than CT scale. The displacement field and strain field inside the specimen can directly reveal the generation and development process of strain localization caused by micro-fractures smaller than CT scale. It provides a new method for the study of meso-failure mechanism of concrete.
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;北京城市學(xué)院城市建設(shè)學(xué)部;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51374211) 國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2013YQ240803) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2009QM02)
【分類號】:TU528
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,本文編號:1659921
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