超高韌性水泥基復(fù)合材料（簡稱UHTCC,又稱ECC）是一種具有良好的拉伸應(yīng)變硬化能力和多縫開裂特性的新型高性能水泥基復(fù)合材料,在對該材料性能的研究過程中,多縫開裂的動(dòng)態(tài)破壞行為涉及到大量不連續(xù)問題,而連續(xù)介質(zhì)的傳統(tǒng)理論數(shù)值分析方法,在該問題上都遇到了困難。而一種基于空間積分方程描述物質(zhì)力學(xué)行為的多尺度非局部理論——近場動(dòng)力學(xué)理論（Peridynamics,簡稱PD）,避免了基于連續(xù)性假設(shè)建模和求解空間微分方程的傳統(tǒng)宏觀方法在面臨不連續(xù)問題的奇異性。本文建立了ECC材料的PD模型。首先簡單介紹了基于鍵的PD數(shù)值理論,然后介紹了ECC材料的兩種建模方法:全離散模型和半離散模型。全離散模型相當(dāng)于由一個(gè)代表基體的均勻相和一個(gè)包含所有離散纖維的第二相組成,基體部分采用實(shí)體有限元建模,纖維部分采用三維內(nèi)嵌單元建模。全離散建�？梢哉鎸�(shí)反應(yīng)物質(zhì)在模型中的分布,但計(jì)算效率上是一大短板。而且對于節(jié)點(diǎn)間距在0.1mm級以上的PD模型理論,不適合對ECC采用全離散建模。半離散模型則是將兩相中的基體部分離散建模,另一相（纖維）以力的形式作用在基體上。通過對基體的建模和纖維與基體相互作用的建模來完成對ECC的PD... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PD方法的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 PD方法的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 ECC研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 近場動(dòng)力學(xué)基本理論
    2.1 近場動(dòng)力學(xué)理論方程
    2.2 近場動(dòng)力學(xué)數(shù)值方法
    2.3 近場動(dòng)力學(xué)中的收斂形式
    2.4 本章小結(jié)
3 超高韌性水泥基復(fù)合材料的近場動(dòng)力學(xué)模型
    3.1 水泥基體建模
    3.2 纖維與基體相互作用的建模
    3.3 模型中隨機(jī)纖維位置調(diào)整
    3.4 半離散模型數(shù)值驗(yàn)證
        3.4.1 計(jì)算模型建立
        3.4.2 近場動(dòng)力學(xué)數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果與已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比分析
    3.5 本章小結(jié)
4 超高韌性水泥基復(fù)合材料板裂紋動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的收斂性分析
    4.1 計(jì)算模型建立
    4.2 收斂性分析
    4.3 本章小結(jié)
5 超高韌性水泥基復(fù)合材料動(dòng)態(tài)斷裂模擬
    5.1 含預(yù)制裂紋ECC板受單軸拉應(yīng)力模擬分析
        5.1.1 計(jì)算模型
        5.1.2 預(yù)制裂紋長度和纖維摻量對裂紋擴(kuò)展的影響分析
    5.2 含預(yù)制裂紋ECC板受沖擊荷載模擬分析
        5.2.1 計(jì)算模型
        5.2.2 預(yù)制裂紋與荷載間距和纖維摻量對裂紋擴(kuò)展的影響分析
    5.3 含預(yù)制裂紋ECC板受沖切荷載模擬分析
        5.3.1 計(jì)算模型
        5.3.2 纖維摻量對裂紋擴(kuò)展的影響分析
    5.4 含預(yù)制裂紋ECC板楔劈拉伸模擬分析
        5.4.1 計(jì)算模型
        5.4.2 纖維摻量和預(yù)制裂紋深度對裂紋擴(kuò)展的影響分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 研究存在的不足和展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷
作者攻讀碩士學(xué)位期間科研成果
致謝



本文編號(hào)：3162294