一种混凝土中纤维拉拔性能的数值模拟方法
摘要文本
本发明涉及数值模拟技术领域,具体涉及一种混凝土中纤维拉拔性能的数值模拟方法,包括以下步骤:步骤1,对微观结构分相;步骤2,建立格构断裂模型;步骤3,进行格构断裂模型计算分析,获得纤维‑混凝土接触面的应力‑应变曲线I;步骤4,采用“生死单元”法重新生成单元;步骤5,继续模型计算分析,获得纤维‑混凝土接触面的应力‑应变曲线II;对应力‑应变曲线I和应力‑应变曲线II进行叠加,作为最终模拟计算结果;步骤6,将模型计算结果与试验结果进行对比分析,对单元材料属性进行调整;步骤7,将模型应用于不同微观结构的试件以验证模拟方法的准确性。本发明解决了现有方法未考虑混凝土微观结构对纤维拉拔受力过程的影响等问题。
申请人信息
- 申请人:华中科技大学
- 申请人地址:430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
- 发明人: 华中科技大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种混凝土中纤维拉拔性能的数值模拟方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311409534.5 |
| 申请日 | 2023/10/27 |
| 公告号 | CN117454698A |
| 公开日 | 2024/1/26 |
| IPC主分类号 | G06F30/23 |
| 权利人 | 华中科技大学 |
| 发明人 | 甘屹东; 杨深; 阮滨 |
| 地址 | 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号 |
专利主权项内容
1.一种混凝土中纤维拉拔性能的数值模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对试件I沿纤维中轴线切割和磨抛处理,通过微观分析获得微观结构图像以及各组成成分的灰度值,并按照全局阈值法对微观结构分相;对试件I进行纳米压痕分析,以获取微观结构各组成成分的材料属性;步骤2,建立格构断裂模型,根据步骤1的微观结构分相结果对格构断裂模型进行单元划分,并根据步骤1的纳米压痕分析结果赋予划分的各单元相应的材料属性;步骤3,对格构断裂模型进行计算分析,记录断裂失效的单元,获得位移-载荷曲线,并转化为纤维界面的应力-应变曲线I,计算纤维残余变形;步骤4,采用“生死单元”法,将失效的单元删除并重新生成单元,赋予新生成的单元相应的材料属性;步骤5,按照步骤3的方法,对步骤4重新生成单元后的格构断裂模型进行计算分析,获得纤维界面的应力-应变曲线II;对应力-应变曲线I和应力-应变曲线II进行叠加,并将叠加后的交点作为汇合点,删除应力-应变曲线I位于汇合点之后的数据以及应力-应变曲线II位于汇合点之前的数据,作为试件I的模型计算结果;步骤6,将步骤5的试件I的模型计算结果与试件I的试验结果进行对比分析,调整各单元的材料属性,获得各单元调整后的材料属性;步骤7,对试件II按照步骤1~5的方法进行模拟计算,并在模拟计算过程中输入步骤6各单元调整后的材料属性,获得试件II的模型计算结果。