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题名基于真实骨料的细观混凝土建模及数值模拟
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作者
张龙飞
谢浩
冯吉利
陈燕伟
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机构
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
济南轨道交通集团有限公司
山东大学齐鲁交通学院
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期135-142,共8页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC0600901)
国家自然科学基金(41172116,U1261212)
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室(北京)创新基金(SKLGDUEK202220)。
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文摘
基于激光扫描技术获取真实骨料三维形状,进而构建骨料库,基于“点阵”思想提出了一种新的随机骨料投放算法,借助MATLAB编制了构建三维混凝土细观几何模型的骨料投放程序,所构建的细观模型能够反映混凝土内骨料真实形态、空间分布和级配等细观特征,对三维几何模型进行剖切,即可获得二维平面几何模型,对骨料体积分数为40%的卵石混凝土和骨料体积分数为30%、40%、50%的砾石混凝土典型切面内骨料的粗糙度、圆度和长细比分布特征进行统计分析。利用Python编写接口程序将上述二维切面几何信息导入到ABAQUS中进行网格划分,即可获得混凝土二维细观有限元模型,结合室内实验,基于内聚力模型的连续-非连续数值计算方法研究了不同骨料类型和骨料含量对混凝土单轴压缩破坏的影响规律。此外,该方法还可作为土石混合料、砾岩等具有随机分布特征的复合材料建模和力学性能研究的有效工具。
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关键词
激光扫描
骨料
混凝土细观模型
骨料投放算法
内聚力模型
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Keywords
laser scanning
aggregate
mesoscale concrete model
aggregate placement algorithm
cohesive zone model
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分类号
TU528
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名混凝土类材料SHPB实验若干问题探讨
被引量：38
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作者
方秦
洪建
张锦华
陈力
阮征
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机构
解放军理工大学国防工程学院
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2014年第5期1-14,26,共15页
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基金
国家自然科学基金项目(51238007
51021001
51378016)
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文摘
分离式霍普金森压杆(SHPB)实验是研究混凝土类材料动态力学性能的主要方法。该文简要回顾了当前混凝土类材料SHPB实验中存在的若干问题(如端面摩擦、骨料大小、惯性效应、温度效应等)的研究进展;通过对混凝土SHPB实验的精细化数值模拟,进一步分析了惯性效应产生机理,提出了材料的塑性流动引起的横向加速度是产生围压的关键原因,围压波在试件中心的反射和边缘的卸载形成试件中围压从中心向四周逐渐减小的抛物线型分布;利用该文所提的SHPB实验惯性效应产生机理,较好地解释了SHPB实验的尺寸和主动围压的影响规律;基于自主研制的可进行围压和温度共同加载的SHPB实验装置TSCPT-SHPB,对在5MPa^25MPa围压作用下以及在40℃~80℃温度下盐岩动态力学性能进行实验研究,结果表明,高围压下应变率效应不如低围压下显著,温度越高,强度越低;基于考虑粗骨料大小、形状及空间随机分布的三维混凝土细观模型,对混凝土各细观组分对动态效应影响进行了研究,结果表明:各组分材料静态强度越高,混凝土动态强度也越高;在相同骨料粒径条件下,骨料体积率越高,混凝土动态强度也越高;而相同骨料体积含量条件下,骨料尺寸越大,混凝土动态强度越低。
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关键词
混凝土类材料
霍普金森压杆实验
数值模拟
惯性效应
围压
温度
三维细观模型
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Keywords
concrete-like material
split Hopkinson pressure bar
numerical simulation
inertia effect
confining pressure
temperature
3-D mesoscale concrete model
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分类号
TU528
[建筑科学—建筑技术科学]
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