發(fā)布時(shí)間：2017-10-18 12:05

  本文關(guān)鍵詞：間距和埋深對(duì)雙絲拉拔過程影響的細(xì)觀力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 雙絲拉拔 界面 拉拔韌性 聲發(fā)射 均質(zhì)度

【摘要】：纖維增強(qiáng)混凝土(Fiber Reinforced Concrete,FRC)是土木工程領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的復(fù)合材料,通過往混凝土中添加不同種類的纖維能有效提高混凝土的整體工作性能�；炷了^程中,纖維與混凝土之間發(fā)生一系列化學(xué)物理反應(yīng),形成了力學(xué)性能與纖維及混凝土力學(xué)性能完全不同的新相,即界面相。界面相的力學(xué)性能影響構(gòu)件宏觀力學(xué)性能。表征界面力學(xué)性能的方法多種多樣,其中以單絲拉拔法應(yīng)用廣泛。單絲拉拔法能表征某一構(gòu)件的界面力學(xué)性能。而雙絲拉拔試驗(yàn)是多絲拉拔試驗(yàn)的基礎(chǔ),研究雙絲拉拔過程對(duì)研究多絲纖維增強(qiáng)混凝土破裂機(jī)理具有重要意義�，F(xiàn)有的拉拔理論研究及數(shù)值模擬研究大多建立在材料均勻性及軸對(duì)稱模型的理想假設(shè)下,沒有考慮水泥砂漿、骨料、纖維及界面的相互影響。本文在考慮材料細(xì)觀非均勻性的前提下,通過RFPA~(2D)(Realistic Failure Process Analysis)系統(tǒng)建立了二維雙絲拉拔數(shù)值模擬模型,模型中包含了水泥砂漿、鋼絲、骨料及界面等各相材料。并利用通用有限元軟件ANSYS強(qiáng)大的建模功能建立三維雙絲拉拔模型,再把模型導(dǎo)入到RFPA~(3D)系統(tǒng)中進(jìn)行高性能并行計(jì)算,研究了界面控制下間距及埋深變化對(duì)雙絲拉拔構(gòu)件力學(xué)性能影響。同時(shí)也研究了界面均質(zhì)度變化對(duì)單絲拉拔構(gòu)件力學(xué)性能影響。在物理實(shí)驗(yàn)研究上,開展了雙絲(筋)拉拔物理實(shí)驗(yàn),研究了雙絲(筋)拔出過程荷載-位移關(guān)系。本文主要研究?jī)?nèi)容有:(1)以間距為變量,建立了雙絲拉拔的二維及三維數(shù)值模擬模型,分析了雙絲間距對(duì)拉拔構(gòu)件力學(xué)性能的影響。研究表明,雙絲間距變化對(duì)拉拔構(gòu)件的峰值荷載影響較大,峰值荷載隨雙絲間距增大而增大。拉拔韌性隨雙絲間距增大呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。雙絲間距變化對(duì)拉拔過程構(gòu)件損傷破壞及應(yīng)力分布影響顯著。(2)以埋深為變量,建立了雙絲拉拔的二維及三維數(shù)值模擬模型,研究了埋深變化對(duì)雙絲拉拔構(gòu)件力學(xué)性能的影響。研究表明,雙絲埋深變化對(duì)基體損傷破壞影響顯著,隨著雙絲埋深增加,基體損傷量增加,聲發(fā)射計(jì)數(shù)亦顯著增加。雙絲埋深增大,構(gòu)件峰值荷載及拉拔韌性均增大。雙絲埋深變化顯著影響構(gòu)件破壞模式及應(yīng)力演變情況。(3)開展了雙絲(筋)拉拔物理實(shí)驗(yàn),獲得了雙絲(筋)拉拔過程的荷載-位移曲線關(guān)系,為理論分析與數(shù)值模擬研究提供一定參考價(jià)值。(4)建立了基于界面均質(zhì)度變化的單絲拉拔數(shù)值模型,研究了界面均質(zhì)度變化對(duì)單絲拉拔構(gòu)件力學(xué)性能的影響。研究表明,界面均質(zhì)度提高,構(gòu)件峰值荷載增大,聲發(fā)射總數(shù)提高。均質(zhì)度變化對(duì)構(gòu)件損傷影響明顯,均質(zhì)度提高,構(gòu)件損傷量增加。界面均質(zhì)度小,構(gòu)件表現(xiàn)出良好韌性;界面均質(zhì)度增大,構(gòu)件脆性增大。界面均質(zhì)度小,有利于緩沖基體內(nèi)部應(yīng)力集中及調(diào)節(jié)應(yīng)力重分布。
【關(guān)鍵詞】：雙絲拉拔 界面 拉拔韌性 聲發(fā)射 均質(zhì)度
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528.572
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 相關(guān)研究背景12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 界面力學(xué)模型簡(jiǎn)介13-15
• 1.2.2 界面力學(xué)物理實(shí)驗(yàn)表征簡(jiǎn)介15
• 1.2.3 數(shù)值模擬研究簡(jiǎn)介15-16
• 1.3 本文研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)16-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容簡(jiǎn)述16-17
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)簡(jiǎn)述17-19
• 第二章 纖維增強(qiáng)混凝土拉拔過程細(xì)觀力學(xué)數(shù)值模型19-26
• 2.1 數(shù)值模型計(jì)算原理19-22
• 2.1.1 材料的細(xì)觀非均勻性19-21
• 2.1.2 材料的損傷本構(gòu)關(guān)系21
• 2.1.3 材料破壞準(zhǔn)則簡(jiǎn)述21-22
• 2.2 二維及三維雙絲拔出數(shù)值模擬模型22-25
• 2.3 數(shù)值模擬計(jì)算流程簡(jiǎn)述25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 間距對(duì)雙絲拉拔構(gòu)件力學(xué)性能的影響26-48
• 3.1 間距影響二維雙絲拔出數(shù)值模擬研究26-40
• 3.1.1 二維雙絲拉拔數(shù)值模型26-27
• 3.1.2 雙絲拔出破壞過程與剪應(yīng)力光彈圖分析27-32
• 3.1.3 間距控制下沿界面剪應(yīng)力分布研究32-36
• 3.1.4 間距控制下雙絲拉拔增強(qiáng)增韌機(jī)理研究36-38
• 3.1.5 聲發(fā)射行為研究38-40
• 3.2 間距影響三維雙絲拔出數(shù)值模擬研究40-47
• 3.2.1 間距控制下三維雙絲構(gòu)件拉拔過程應(yīng)力分析41
• 3.2.2 間距控制下三維雙絲構(gòu)件拉拔過程破壞分析及聲發(fā)射演化分析41-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 埋深對(duì)雙絲拉拔構(gòu)件力學(xué)性能影響48-69
• 4.1 雙絲埋深對(duì)拉拔構(gòu)件力學(xué)性能影響48-60
• 4.1.1 雙絲埋深數(shù)值模型建立48-49
• 4.1.2 埋深控制損傷破壞過程及剪應(yīng)力分布分析49-53
• 4.1.3 埋深控制下沿界面剪應(yīng)力分布研究53-56
• 4.1.4 埋深控制下雙絲拉拔增強(qiáng)增韌機(jī)理研究56-58
• 4.1.5 聲發(fā)射行為研究58-60
• 4.2 埋深控制三維雙絲拉拔數(shù)值模擬研究60-68
• 4.2.1 三維雙絲構(gòu)件拉拔過程應(yīng)力分析60-61
• 4.2.2 埋深控制下三維雙絲構(gòu)件拉拔破裂分析、增強(qiáng)增韌機(jī)理及聲發(fā)射演化61-65
• 4.2.3 聲發(fā)射行為研究65-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第五章 雙絲（筋）拉拔物理實(shí)驗(yàn)初探69-79
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)69-73
• 5.2 雙絲（筋）試件制作過程73-74
• 5.3 實(shí)驗(yàn)原理及加載過程74-75
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論及分析75-78
• 5.5 結(jié)論78-79
• 第六章 界面均質(zhì)度對(duì)混凝土單絲拉拔性能影響79-95
• 6.1 二維數(shù)值模擬原理及模型建立79-80
• 6.2 二維數(shù)值模擬結(jié)果討論80-86
• 6.3 界面均質(zhì)度變化的三維數(shù)值模擬研究86-94
• 6.3.1 數(shù)值模擬模型建立86-87
• 6.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果87-94
• 6.4 結(jié)論94-95
• 第七章 結(jié)論與展望95-98
• 7.1 結(jié)論95-96
• 7.2 展望96-98
• 參考文獻(xiàn)98-104
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況104-105
• 致謝105

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1054819