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《西北工业大学》 2003年
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混凝土细观结构数值模拟——材料设计的新方法

徐菁  
【摘要】: 混凝土作为传统建筑材料,具有使用的大量性和广泛性,因此目前还有着不可取代的地位,对其的研究也越来越深入。从大型的实物模型试验,到各种缩尺模型试验;从简单的力学仪器,到各种先进探测仪器的使用;理论上也由弹性力学、塑性力学发展到了断裂力学、损伤力学等,对混凝土断裂问题的研究,更是由宏观领域进入了细观层次。 本文就是以断裂力学理论为基础,通过计算机仿真模拟,提出了材料设计的新思路。首先,在细观层次上,根据蒙特卡罗随机抽样原理,在二维平面上建立了混凝土多边形随机骨料结构模型,然后采用有限元计算方法,根据最大周向正应力准则,对三点弯曲梁构件进行了开裂过程的模拟,并以建筑规范中构件裂缝小于0.2mm的要求为最终破坏标准,得出了裂纹在基质、骨料及界面的扩展路径。有限元计算部分用成熟的有限元软件ANSYS进行了验证。这一数值模拟过程是材料设计计算机仿真的初步尝试,即通过改变模拟中的各种参数值,如骨料粒径、骨料体积比、级配等,就可以寻找出最优的配制,达到材料设计的目的。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU528

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