基于三維細(xì)觀模型混凝土應(yīng)變率效應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-10 02:54
現(xiàn)有研究表明,混凝土在不同的加載速率下強(qiáng)度增長(zhǎng)機(jī)制不同,具有較強(qiáng)的應(yīng)變率敏感性。在工程實(shí)際的設(shè)計(jì)和指導(dǎo)時(shí),混凝土被假設(shè)為各向同性,但從細(xì)觀角度看,混凝土可視作為骨料、砂漿和界面過(guò)渡區(qū)組成的三相復(fù)合材料;炷良(xì)觀模型的真實(shí)骨料分布和形狀的建立,單軸壓縮試驗(yàn)和數(shù)值模擬是一種強(qiáng)大和深入了解混凝土動(dòng)態(tài)破壞行為和動(dòng)態(tài)力學(xué)特性的方法。借助CT掃描技術(shù)獲取混凝土材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)切片圖像,使用Matlab圖像處理技術(shù)對(duì)CT掃描圖像進(jìn)行一系列圖像處理,如圖像去噪、圖像增強(qiáng)等,可還原骨料的真實(shí)形狀和分布。經(jīng)處理后的CT圖像導(dǎo)入醫(yī)學(xué)軟件Mimics,建立體網(wǎng)格、賦予材料屬性,三維重建混凝土試件。借助Abaqus有限元平臺(tái),對(duì)比隨機(jī)球形骨料模型和CT掃描細(xì)觀模型的數(shù)值模擬結(jié)果,驗(yàn)證基于CT掃描細(xì)觀模型的網(wǎng)格收斂性和適用性。對(duì)混凝土試塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)單軸抗壓試驗(yàn),利用引伸計(jì)和外接力傳感器獲取應(yīng)力應(yīng)變曲線。在3?10-5/s10-2/s應(yīng)變率范圍內(nèi)研究混凝土應(yīng)變率效應(yīng)對(duì)于混凝土抗壓強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)性能的影響,并獲得不同加載速率下的應(yīng)力應(yīng)變曲線,對(duì)比分析影響試驗(yàn)結(jié)果的因素。使砂漿與混凝土配合比一致...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題研究目的與意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展概述
1.3.1 混凝土幾何模型研究現(xiàn)狀
1.3.2 混凝土數(shù)值模型研究現(xiàn)狀
1.3.3 混凝土應(yīng)變率研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 混凝土細(xì)觀模型三維重建及驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 水泥砂漿和混凝土試塊掃描成像
2.2.1 CT掃描原理
2.2.2 CT掃描相關(guān)參數(shù)設(shè)置
2.3 基于CT圖像細(xì)觀三維重建
2.3.1 CT圖像處理
2.3.2 圖像分割
2.3.3 混凝土三維建模
2.4 模型驗(yàn)證分析與討論
2.4.1 混凝土隨機(jī)骨料模型建立
2.4.2 混凝土單軸壓縮破壞研究
2.4.3 混凝土單軸拉伸破壞研究
2.4.4 模型討論分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 砂漿及混凝土應(yīng)變率試驗(yàn)研究
3.1 引言
3.2 混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
3.2.1 混凝土抗壓強(qiáng)度分析
3.2.2 混凝土應(yīng)力應(yīng)變?nèi)測(cè)定
3.3 水泥砂漿動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
3.3.1 水泥砂漿抗壓強(qiáng)度分析
3.3.2 砂漿應(yīng)力應(yīng)變曲線測(cè)定
3.4 混凝土劈裂抗拉試驗(yàn)
3.4.1 試驗(yàn)方案
3.4.2 劈裂抗拉強(qiáng)度率效應(yīng)分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 混凝土應(yīng)變率效應(yīng)模擬
4.1 引言
4.2 混凝土細(xì)觀組分力學(xué)性能
4.2.1 混凝土及類脆性材料的損傷塑性模型
4.2.2 損傷因子推導(dǎo)及模型數(shù)據(jù)輸入
4.2.3 混凝土細(xì)觀組分本構(gòu)模型選取
4.3 二維混凝土動(dòng)態(tài)破壞行為分析
4.3.1 界面厚度及加載示意圖
4.3.2 二維動(dòng)態(tài)單軸壓縮試驗(yàn)
4.3.3 二維動(dòng)態(tài)單軸拉伸試驗(yàn)
4.4 混凝土三維動(dòng)態(tài)壓縮數(shù)值試驗(yàn)
4.4.1 水泥砂漿動(dòng)態(tài)壓縮模擬
4.4.2 混凝土動(dòng)態(tài)受壓破壞
4.4.3 參數(shù)敏感性分析
4.5 混凝土動(dòng)態(tài)劈裂試驗(yàn)數(shù)值模擬
4.5.1 動(dòng)態(tài)劈裂抗拉強(qiáng)度
4.5.2 動(dòng)態(tài)劈裂破壞過(guò)程
4.5.3 不同應(yīng)變率下?lián)p傷演化分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3427507
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題研究目的與意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展概述
1.3.1 混凝土幾何模型研究現(xiàn)狀
1.3.2 混凝土數(shù)值模型研究現(xiàn)狀
1.3.3 混凝土應(yīng)變率研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 混凝土細(xì)觀模型三維重建及驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 水泥砂漿和混凝土試塊掃描成像
2.2.1 CT掃描原理
2.2.2 CT掃描相關(guān)參數(shù)設(shè)置
2.3 基于CT圖像細(xì)觀三維重建
2.3.1 CT圖像處理
2.3.2 圖像分割
2.3.3 混凝土三維建模
2.4 模型驗(yàn)證分析與討論
2.4.1 混凝土隨機(jī)骨料模型建立
2.4.2 混凝土單軸壓縮破壞研究
2.4.3 混凝土單軸拉伸破壞研究
2.4.4 模型討論分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 砂漿及混凝土應(yīng)變率試驗(yàn)研究
3.1 引言
3.2 混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
3.2.1 混凝土抗壓強(qiáng)度分析
3.2.2 混凝土應(yīng)力應(yīng)變?nèi)測(cè)定
3.3 水泥砂漿動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
3.3.1 水泥砂漿抗壓強(qiáng)度分析
3.3.2 砂漿應(yīng)力應(yīng)變曲線測(cè)定
3.4 混凝土劈裂抗拉試驗(yàn)
3.4.1 試驗(yàn)方案
3.4.2 劈裂抗拉強(qiáng)度率效應(yīng)分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 混凝土應(yīng)變率效應(yīng)模擬
4.1 引言
4.2 混凝土細(xì)觀組分力學(xué)性能
4.2.1 混凝土及類脆性材料的損傷塑性模型
4.2.2 損傷因子推導(dǎo)及模型數(shù)據(jù)輸入
4.2.3 混凝土細(xì)觀組分本構(gòu)模型選取
4.3 二維混凝土動(dòng)態(tài)破壞行為分析
4.3.1 界面厚度及加載示意圖
4.3.2 二維動(dòng)態(tài)單軸壓縮試驗(yàn)
4.3.3 二維動(dòng)態(tài)單軸拉伸試驗(yàn)
4.4 混凝土三維動(dòng)態(tài)壓縮數(shù)值試驗(yàn)
4.4.1 水泥砂漿動(dòng)態(tài)壓縮模擬
4.4.2 混凝土動(dòng)態(tài)受壓破壞
4.4.3 參數(shù)敏感性分析
4.5 混凝土動(dòng)態(tài)劈裂試驗(yàn)數(shù)值模擬
4.5.1 動(dòng)態(tài)劈裂抗拉強(qiáng)度
4.5.2 動(dòng)態(tài)劈裂破壞過(guò)程
4.5.3 不同應(yīng)變率下?lián)p傷演化分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3427507
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