本文關(guān)鍵詞： 混凝土 數(shù)字圖像處理 分形 骨料形態(tài) 細(xì)觀數(shù)值模型 粘彈性　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：為了構(gòu)造能表征真實(shí)骨料輪廓形狀的骨料二維截面,本文提出三種骨料重構(gòu)方法,分別為矢徑法、分形布朗運(yùn)動法和雙指標(biāo)法。以雙指標(biāo)法生成的骨料二維截面為例,基于圓度值和SP值指標(biāo)分析了數(shù)值骨料的棱角性特征。生成四個(gè)分別包含圓形、方形、規(guī)則分形和非規(guī)則分形骨料的方形數(shù)值試件,建立單軸壓縮、單軸拉伸和水平剪切三種加載工況下的數(shù)值試驗(yàn)。棱角性和數(shù)值試驗(yàn)都表明非規(guī)則分形骨料更接近真實(shí)骨料。采用雙指標(biāo)法能生成更具有真實(shí)特征的非規(guī)則骨料輪廓。對于三維數(shù)值骨料的生成本文提出了三種方法,分別為網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算法、三維隨機(jī)中點(diǎn)位移法和多骨料截面法。對三種生成方法構(gòu)造的三維數(shù)值骨料進(jìn)行分析,以體積、圓度、扁平率、縱長比和形狀因子指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。編寫骨料投放算法,生成數(shù)值試件驗(yàn)證其投放率的合理性�；趦�(nèi)嵌骨料的瀝青砂漿沖擊試驗(yàn)研究骨料分布對動力學(xué)響應(yīng)的影響。分別生成瀝青混凝土和水泥混凝土試件,驗(yàn)證數(shù)值骨料分布的力學(xué)可靠性。通過對小梁三點(diǎn)彎拉試驗(yàn)的模擬驗(yàn)證界面的力學(xué)特性�；诠橇虾妥R別的瀝青砂漿的動態(tài)模量,通過瀝青混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)來預(yù)估試件的宏觀力學(xué)響應(yīng)。對比三種生成方法發(fā)現(xiàn),多骨料截面法可以生成更接近真實(shí)骨料指標(biāo)的三維數(shù)值骨料。通過建模仿真得到的數(shù)值計(jì)算結(jié)果均與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合,說明多骨料截面法、骨料投放算法和界面生成方法均合理有效。仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性證明了瀝青混凝土細(xì)觀數(shù)值骨料模型可以替代真實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行宏觀的力學(xué)響應(yīng)分析。瀝青混凝土宏觀材料參數(shù)與細(xì)觀材料參數(shù)的轉(zhuǎn)換公式經(jīng)驗(yàn)證具有適用性。
[Abstract]:In order to construct two-dimensional cross-section of aggregate which can represent the shape of real aggregate, three methods of aggregate reconstruction are presented in this paper, which are respectively vector diameter method. Fractal Brownian motion method and double index method. Taking the two-dimensional section of aggregate generated by double index method as an example, based on roundness value and SP value index, this paper analyzes the angular characteristics of numerical aggregate. Regular fractal and irregular fractal aggregates of square numerical specimens are established for uniaxial compression. The numerical tests under uniaxial tension and horizontal shearing show that the irregular fractal aggregate is closer to the real aggregate, and that the irregular aggregate with more real characteristics can be generated by using the bivariate method. This paper presents three methods for the generation of three-dimensional numerical aggregate. The three dimensional numerical aggregates constructed by the three generation methods are analyzed by volume, roundness and flatness respectively, which are network cloud computing method, three-dimensional random midpoint displacement method and multi-aggregate cross-section method. The ratio of length to length and the index of shape factor were evaluated. The effect of aggregate distribution on the dynamic response was studied based on the impact test of bituminous mortar embedded in aggregate. The bituminous concrete and cement concrete specimen were formed respectively. To verify the mechanical reliability of numerical aggregate distribution. The dynamic modulus of asphalt mortar based on aggregate and recognition was verified by simulating the three-point bending and tensile tests of trabeculae. The macroscopic mechanical response of the specimens is estimated by the meso-structure of asphalt concrete. The multi-aggregate cross-section method can generate three-dimensional numerical aggregate which is closer to the real aggregate index. The numerical results obtained by modeling and simulation are in agreement with the experimental data, which shows that the multi-aggregate cross-section method. Both the aggregate placement algorithm and the interface generation method are reasonable and effective. The consistency between the simulation results and the experimental data proves that the meso-numerical aggregate model of asphalt concrete can replace the real test to carry out macroscopic mechanical response analysis. The conversion formula of macroscopic material parameter and mesoscopic material parameter of concrete has been proved to be applicable.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

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本文編號：1481604