细观
- 复合固体推进剂细观损伤演化研究进展
的力学响应规律;细观尺度上,主要研究推进剂空穴、脱湿和微裂纹等缺陷的损伤演化规律;微观尺度上,主要研究原子或分子间相互作用对推进剂力学性能的影响机制。20世纪末,基于连续介质力学和材料科学衍生出了细观力学,其本质为利用多尺度的连续介质力学理论和方法替代传统力学理论研究材料细观结构与宏观力学性能之间的关系,预测材料性能。经过二十多年发展,基于细观力学发展的细观损伤研究已能成功解决多种复合材料的断裂损伤和破坏问题。细观损伤一般指材料内部产生了影响材料局部性能的
火炸药学报 2023年12期2024-01-11
- 三轴压缩下岩石的宏细观蠕变损伤演化研究
过程,许多学者从细观角度进行研究,Bhat等[4]建立了细观模型,描述了水饱和岩石的宏观蠕变特性。本研究进一步从细观力学角度出发,考虑微裂隙之间的相互作用,利用Taylor介质法求得有效模量,建立一个用细观参量反映宏观力学行为的宏细观损伤模型,求得微裂纹尖端的应力强度因子及细观蠕变关系式,分析微裂纹扩展规律及岩石蠕变特性。1 宏细观力学分析1.1 细观力学模型岩石材料受外载荷作用发生变形或逐渐产生破坏,反映在细观结构上即岩石内部含有的初始缺陷(微裂纹、微孔
黑龙江科学 2023年20期2023-11-10
- 基于离散元的复合岩体结构面宏细观参数响应特征
元软件PFC中的细观参数与岩体的宏观参数不对应,增加了高效且准确获取数值参数的难度。因此,PFC中细观参数的校核问题一直困扰着学者们,究其原因在于,宏细观参数响应关系不清晰,尤其是针对复合岩体结构面的PFC细观参数校核方法鲜见报道。PFC的手册中给出了经典的试错法,可按照一定的步骤通过不断尝试的方法进行参数校核,然而该过程较为繁琐,且浪费时间。本文首先探讨基于复合岩体结构面的PFC宏细观参数响应特征,然后在试错法的基础上提出针对复合岩体结构面的PFC细观参
人民长江 2023年10期2023-10-24
- 边坡稳定性强度折减颗粒离散元法分析的细观参数标定策略
赋予颗粒一系列的细观参数模拟岩土体，应用强度折减颗粒离散元法评价边坡稳定性时，如何快速调整颗粒细观参数取值以对应岩土体抗剪强度折减的问题，仍有待解决[9]。针对给定的抗剪强度值，采用双轴压缩等数值试验模型，重复调整颗粒细观参数取值，使得数值试验测定的抗剪强度与给定值相符，是运用较广的颗粒离散元细观参数标定手段，称为试错法[10]，但其存在费时费力、盲目性大和精确度低等局限[11]。执行强度折减法时，抗剪强度将经历多次折减，相应地需要多次标定细观参数，试错法
工程科学与技术 2023年5期2023-10-12
- 基于改进BP 算法的岩石宏细观参数轻量化分析方法
岩土大变形，可在细观尺度再现岩石中裂纹的萌生、扩展及汇合过程，是研究岩石损伤与破坏机理的有效数值手段和重要理论突破.选择合理可靠的输入参数是准确进行数值模拟的前提，因此PFC 细观参数标定问题一直以来都是岩土工程数值模拟中的热点与难点，大量的细观参数使得其成为复杂的高维非线性问题，导致计算成本过高，模型可解释性不足等缺陷，限制了PFC 数值模拟方法的应用与发展.因此在研究时对冗余的细观变量进行合理剔除，化繁为简，寻找一种精度高、变量少且易于计算和解释的轻量
湖南大学学报（自然科学版） 2023年9期2023-10-08
- 层状岩体PFC模拟的细观参数分析
体［1-2］。从细观力学角度来讲，岩石的损伤、扩容、变形、塑性屈服等均是由于微裂缝的成核和增大及其聚集而生成细观裂纹和裂纹的扩展与演化［3-5］。因此若能从细观力学角度来分析，并充分考虑岩体的非均质性，建立一种简单直接的数值模型来进行分析横观各向同性岩体的变形，破坏方式及其本构模型，这对横观各向同性边坡稳定分析、岩体地下工程及地下能源开采与储存均具有重要意义。随着数值理论及计算软件的发展，PFC2D（Particle Flow Code2D）在岩体细观研究
河南科技 2023年1期2023-02-11
- 混凝土跨尺度损伤开裂自适应宏细观递进分析方法
观裂缝的形成源于细观裂纹的萌生、扩展、集聚和贯通[1],而混凝土在细观尺度上复杂的随机非均匀材料结构以及各细观组分 (粗骨料、砂浆及界面过渡区) 差异明显的力学特性是这一现象的主要致因[2-3].因此,在单一宏观尺度下无法准确模拟混凝土损伤开裂的跨尺度演化过程[4].计算多尺度方法是在分析中考虑2种或2种以上空间尺度,并以相对较低的计算代价获取较高精度分析结果的复合材料现代计算分析方法[5],主要分为协同多尺度方法[6-8]和递进多尺度方法[9-10]两类
东南大学学报（自然科学版） 2022年6期2023-01-05
- 基于细观尺度沥青混合料二维建模方法及数值模拟
各沥青混合料进行细观力学性能分析，需获取各沥青混合料的细观结构。如何简单、快捷、有效地获取沥青混合料细观结构特征，已成为沥青路面技术领域重要研究方向之一。通过CT 无损扫描技术与数字图像处理技术（DIP）相结合来观测AC-13C 及其细观组分的等效基体的细观结构，不仅为了分析各混合料的细观结构，更深一层的意义在于从细观角度来分析AC-13C 及其等效基体的应力集中过程，以及分析AC-13C 及等效基体在细观特征下应力应变的演化规律，达到分析沥青混合料在细观
广东建材 2022年8期2022-09-13
- 横观各向同性岩体平直-光滑节理双模型细观参数联合标定方法
触本构模型，导致细观参数与真实材料的宏观参数不直接对应，为获得理想的宏观参数必须标定模型输入的细观参数[4-5]。横观各向同性岩体采用PFC 进行模拟时通常被看作含平行节理的岩体，建模时采用生成岩石后再嵌入节理的方法[6-7]。传统嵌入节理采用降低节理区域黏结强度或去除黏结实现[8-10]，但是在节理滑动过程中颗粒相互阻挡，存在微观尺度的粗糙问题；光滑节理模型(SJM)设置平行于节理的平面，允许颗粒相互重叠或通过，从而解决了该问题[11]。目前，横观各向同
中南大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-08-01
- 大骨料混凝土应变局部化中不同粒级粗骨料的作用效应
应力逐渐减小。在细观尺度上，一般将混凝土视为由粗骨料(粒径大于5 mm)、砂浆以及两者之间的界面过渡区(interfacial transition zone,ITZ)组成的三相复合材料[3]。由于随机分布在砂浆基体中的粗骨料具有不同的粒径、形状、级配和含量，导致混凝土的真实细观(材料)结构极为复杂[4]。混凝土开裂破坏本质上属于多尺度现象，是细观裂纹不断萌生、扩展、集聚和贯通的结果[5-7]。在软化阶段，随着应力的减小，非弹性应变逐渐集中于局部区域，并导
水资源与水工程学报 2022年3期2022-07-01
- 基于真实细观结构的FFT数值方法对岩石材料非线性力学行为的研究
,其内部包含许多细观结构,如矿物夹杂、微裂隙和微孔洞等[1-2]。 这些细观结构特征改变了岩石的局部应力分布,进而影响其宏观力学行为和破坏过程[3]。因此,在研究岩石的宏观力学问题时,必须考虑其细观结构的影响。 由于岩石的细观结构具有很大的随机性,而且不容易观测,因此很难通过实验直接建立岩石细观结构与宏观力学性能的联系。 通过数值模拟分析岩石细观结构与其宏观力学性能的联系已经成为一种趋势[4-5]。目前,数值方法被广泛应用于研究岩石宏观性能和细观结构之间的
矿业科学学报 2022年4期2022-06-15
- 基于双重网格的混凝土自适应宏细观协同有限元分析方法
性材料[1]，在细观尺度上，通常被视为由(粗)骨料、砂浆及两者之间的界面过渡区(Interfacial Transition Zone,ITZ)构成的三相非均匀复合材料[2 − 4]。虽然在弹性阶段，可将混凝土作为均匀材料并采用宏观本构模型描述其受力变形行为[5]，但在损伤开裂阶段，基于“均匀性”假定的宏观本构模型难以准确描述混凝土复杂的非线性力学行为[6]，主要原因是混凝土的损伤开裂演化与其细观材料结构直接相关，表现出明显的随机、非均匀、局部化与跨尺度特
工程力学 2022年4期2022-04-09
- 混凝土缺陷细观多尺度研究
验技术没有考虑到细观结构问题，难以精确地研究混凝土细观力学性能，包括裂纹扩展[5-6]、损伤[7]以及尺寸效应[8]。大型电子计算机的出现，为研究混凝土细观结构对混凝土材料破坏、细观裂缝发展与宏观力学性能之间的关系提供了计算条件[9]。.Skar yński等[10]利用 X 射线研究了缺口混凝土的裂缝宽度、长度、高度和形状；袁则循等[11]应用 ICT 技术、数字散斑技术揭示混凝土试件内局部产生及发展过程；苏林王等[12]利用CT扫描获取混凝土内部的缺陷
沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2022年1期2022-03-13
- 采用BP神经网络和Burgers模型的细观参数标定
rgers模型的细观参数标定王洪波，马 哲，乌兰图雅，樊志鹏，王春光（内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特 010018）PFC软件作为一款成熟的离散元分析软件，由于在处理连续与非连续介质方面的出色表现，得到了广泛的应用。但PFC软件所需要的细观参数均需要采用室内试验数据通过试错法反复调试才能获得，效率低、盲目性高，严重影响后续试验数据，因此需要细观参数校准方法标定PFC。该研究以玉米秸秆颗粒的单轴蠕变试验为基础，结合离散元软件PFC 2D，通过正交试验多
农业工程学报 2022年23期2022-03-10
- 含孔软煤试样破坏过程的细观裂纹损伤演化机制
[1]。因此，从细观力学角度联系宏观断裂力学机制展开对煤岩受力变形和损伤演化这一复杂的物理力学过程进行研究，来解释孔周漏气通道形成过程以及抽采钻孔宏观破坏失稳机制。长期以来，国内外很多学者，深入探讨了含孔软煤试样中的裂纹出现的状态[2-3]、裂纹起裂[4]、扩展规律[5]、孔周变形[6]等一些问题，从理论和模型试验研究了含孔软煤试样的损伤变形演化机制，并且取得了大量的研究成果。但是由于理论模型的不成熟，关于含孔软煤试样微裂纹结构演化损伤变形的研究主要还是通
煤炭科学技术 2021年12期2022-01-13
- 考虑断裂韧度的PFC3D细观参数标定新方法
三维多裂纹扩展的细观机理，因此，数值模拟成为一种分析含裂隙岩石的力学性能和破坏机理的新途径。目前，数值模拟方法主要有连续介质方法(有限元、扩展有限元、边界元、流行元等)和非连续介质方法(块状离散元、颗粒流离散元等)。传统的连续介质方法(如有限元)[1]由于存在网格的重划分和裂纹尖端的奇异性等问题，在处理裂隙起裂和延伸时具有一定的局限性。非连续介质方法(如颗粒流离散元)[2]将系统理想化为一系列分离单元(单元在接触点处黏结)，以单元间接触的破坏直接表达损伤，
中南大学学报（自然科学版） 2021年8期2021-09-26
- 细观骨料模拟在混凝土路面中的应用
君摘 要：混凝土细观模型相对于宏观模型更能准确地反映出混凝土路面的力学性能。本文利用蒙特卡罗随机抽样原理生成不规则混凝土骨料的模型，将生成的骨料模型充填于混凝土中，建立三维三相混凝土细观骨料模型;运用LS-DYNA软件对细观混凝土骨料进行低速冲击仿真模拟，探究混凝土路面受冲击载荷作用下的破坏方式及裂纹扩展情况。关键词：细观;骨料;冲击;LS-DYNA仿真模拟中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）12-0093-04App
河南科技 2021年12期2021-09-13
- 基于子结构法的多层级结构拓扑优化
结构在宏观层级和细观(或微观)层级的并行优化，在宏观层级优化多孔结构的空间分布，在细观层级优化多孔结构的拓扑构型。多孔结构细观拓扑构型决定了其宏观的等效属性，会影响宏观层级的结构优化；反之，宏观结构及边界条件会影响细观多孔结构的拓扑构型。由此，两个层级的并行优化可以提高材料利用率，提高周期性多孔结构在特定载荷工况下的力学性能。多层级拓扑优化是一种从不同层级空间对结构进行设计的拓扑优化方法，有利于扩大设计空间，为结构的创新设计提供广阔的思路和全新的挑战[1]
中国机械工程 2021年16期2021-08-26
- 基于神经网络和平直节理接触模型的细观参数标定方法1)
颗粒及颗粒间接触细观参数表征类似矿物晶体及晶体结构间的黏结作用，结合颗粒间牛顿运动定律和接触间力与位移定律来模拟真实材料宏观力学特性，可以从细观角度展现裂纹孕育、扩展直至贯通的时空演化规律，在岩石力学特性数值模拟仿真中已得到大量应用[1-2]。PFC中需定义颗粒接触的本构关系来模拟岩石宏观力学性质，在程序发展初期定义了两种接触模型：接触黏结模型和平行黏结模型，但用这两种颗粒黏结模型进行数值模拟过程中发现两者都存在着一定的缺陷，即模拟岩石材料室内试验所得出的
力学与实践 2021年3期2021-07-14
- 砂岩颗粒流平行黏结模型细观参数标定方法研究
工作就是进行岩石细观参数标定，直接影响着最终结果的正确性和合理性，因此岩石细观参数标定是PFC数值模拟过程中一项极其重要的工作.目前，基于颗粒流数值模拟的岩石细观参数标定已有较多研究成果.Benvenut等[2]提出了一种利用人工神经网络来标定离散元参数的方法.Yoon等[3]应用PB设计和响应曲面分析确定了适合岩石颗粒单轴压缩的微观参数.Hsieh等[4]结合颗粒模型揭示了砂岩宏观力学行为受微观性质影响的变化规律.陈鹏宇等[5,6]、刘相如等[7]对平直
三峡大学学报(自然科学版) 2021年4期2021-07-12
- HTPB复合固体推进剂细观结构微CT试验研究
其宏观力学性能与细观结构密切相关[1-5]。然而由于固体推进剂等含能材料细观结构的复杂性，研究其细观损伤首先需要对推进剂的细观结构进行观测与表征，国内外对此进行了较多研究。王亚平等[6]对不同单轴拉伸速率下丁羟推进剂的破坏采用了扫描电镜(SEM)分析，发现在较低应变率下，推进剂拉伸断裂的主要形式为AP颗粒脱湿，而高应变率下推进剂的断裂主要由丁羟黏合剂的内撕裂决定。常武军等[7]采用CCD显微分析技术对单轴拉伸下HTPB推进剂的损伤演化进行了分析。Ide等[
火炸药学报 2021年3期2021-07-12
- 胶凝砂砾石材料的细观滞回模型
凝材料的失效.从细观角度出发,可以将材料内部的胶凝材料看作不同数量的细观结构体,其数量的多少直接影响材料的整体力学特性.Guyer等[3]将弹性性质近乎刚性的颗粒和可以产生弹性变形的黏结层决定的物质称为非线性细观弹性(NME)材料,如常见的泥土、沙子、混凝土等类似复合材料,并认为NME材料是由大量滞后细观弹性单元构成的[4].结合CSG材料的组成和结构特点,可将CSG材料归入NME材料的范畴.近年来,随着国内外学者对CSG坝的深入研究,结合静态力学试验,在
建筑材料学报 2021年2期2021-05-15
- 基于中心组合设计的颗粒流平直节理模型宏-细观参数相关性研究
然岩石材料存在的细观缺陷(如裂纹或孔隙)极大地影响着岩石的宏观力学性能。在外载作用下，裂纹或孔隙的演变发展形成宏观缺陷会引起岩体工程灾害隐患，因此，研究岩石细观缺陷发展至宏观破坏过程及其机理，对岩体工程的强度计算、安全评估和防灾减灾等具有重要理论和实际意义。由于现有试验测试手段的局限性和岩石内部缺陷的复杂性，人们难以在岩体工程中实时监测到岩石细观损伤积累至宏观破坏的全过程，故多借助于数值模拟方法。目前，研究岩石裂纹扩展的数值模拟方法主要有离散元法、有限元法
中南大学学报（自然科学版） 2021年3期2021-04-16
- Al/Ni 类含能结构材料冲击压缩特性细观模拟
类含能结构材料的细观结构（颗粒尺寸、形状以及颗粒分布等）对其力学行为及冲击反应特性的影响十分显著。在细观尺度上建立含能结构材料的冲击响应模型，研究其在冲击压缩下的金属颗粒材料间的碰撞、孔隙压垮、接触面变化及温度分布等规律，能更直接分析含能结构材料的冲击动态力学响应特性，进而有利于阐明其冲击反应机制。含能结构材料细观模型的生成方法主要有两种：（1）满足分布统计规律的细观数值仿真模型。Williamson［14］将不锈钢材料简化为在细观尺度上由均匀、等粒径颗粒
含能材料 2020年10期2020-10-31
- 复合固体推进剂细观力学研究进展*
>10-2m)、细观(10-6～10-2m)和微观(10-10～10-6m)三个层次。宏观层次的研究对象是药柱结构和推进剂试件，细观层次主要研究复合固体推进剂微孔洞和微裂纹的损伤演化规律，微观层次主要在原子和分子尺度上研究分子间的相互作用与材料损伤演化规律之间的影响机制。针对固体推进剂的力学性，国内外学者提出了各种强度理论和本构方程，但难以从细观机理给出参数和方程具体的物理意义。复合固体推进剂的力学性能与其各组分的性能、结构、分布、含量以及细观界面性能密切
固体火箭技术 2020年6期2020-05-13
- 基于非线性均匀化的类岩石材料多尺度计算方法研究
性[1]，这些微细观尺度上的非均质性对材料的宏观物理力学性质具有很大的影响。由于微细观结构的复杂性和多样性，采用实验的方法测量不同微细观结构的宏观等效性质需要花费大量的时间和代价，因此许多学者倾向于寻求多尺度计算方法[2,3]来建立复合材料的微细观结构和宏观等效性质之间的关系。多尺度计算方法有许多不同的分类方法[4-6]，根据宏细观模型间信息的传递方式不同，主要分为3类：递阶法[7](Hierarchical multiscale method)，准协同法
人民珠江 2019年12期2019-12-23
- 单轴压缩条件下岩石细观力学参数特性数值研究
的破坏．因此，在细观层次对岩石进行研究可以很好地揭示岩石在外部荷载作用下细观损伤断裂过程的破坏机理．计算机技术的发展和数值模拟方法的成熟，给复杂岩石结构变形与破坏细观分析提供了有效的方法，而它计算速度快、精度高等优点也使得其在解决土木工程问题上得到了广泛的应用．T.X.Bai等[1]利用有限元软件FRANC对裂隙岩体中影响裂纹扩展规律的几个重要因素如弹性模量、预制裂纹深度等进行了数值研究．朱珍德等[2]利用扫描电镜在岩石的细观结构参数量化方面进行了大量的研
三峡大学学报(自然科学版) 2019年6期2019-11-23
- 基于球面对称设计的离散元细观参数定量确定方法
究岩石破坏的宏−细观机理对岩体工程的安全评定、防灾减灾等具有重大的理论指导意义。连续介质力学难以解决多裂纹扩展问题，且实验研究存在一定的局限性。目前，数值方法已成为研究岩石细观破坏机理的有效方法，其中，基于非连续性介质理论的颗粒流软件PFC(particle flow code)[1]已广泛应用于岩土工程领域。颗粒流软件(PFC)是将材料离散成刚性颗粒后，通过模拟颗粒间的相互运动及其作用来研究真实材料的力学特性，其前提条件是选取合适的细观参数。孟京京等[2
中南大学学报（自然科学版） 2019年11期2019-04-17
- 单轴压缩下砂岩断裂试验及细观统计损伤模型
构模型模拟岩石宏细观力学特性，是损伤力学中的首要问题之一。按传统损伤理论模型，当单元完全损伤破坏时，将不具备任何承载能力，随着荷载的作用下，损伤部位将发生无限的位移。这是数值实验和物理实验之间的一个差别，即在数值实验中，两个不相连的单元碰撞如若不考虑之间的接触不会产生相互作用，而会发生互相嵌入。但是，真实情况下对于压破坏的损伤部位虽然发生破坏，物质本身不可能消失，特别是在周边物质的限制下，会出现损伤部位慢慢压实，重新承受荷载的情况，类似于“愈合”。为了模拟
人民珠江 2019年1期2019-01-23
- 弱胶结类岩石细观结构参数与其宏观力学行为的关联性研究进展
］，其非连续性的细观结构特征决定了强接触耗散的结构特性［6］。因此，弱胶结类岩石是典型的多尺度复合材料，由细观或宏观等不同的结构尺度与层次经过复杂的空间组合而形成，涉及多个物理、力学及其耦合领域。如何建立弱胶结类岩石的宏观力学性能以及微细观结构组织参数之间的关系，是弱胶结类岩石研究的重点，也是弱胶结类岩石研究的核心目标之一。基于岩石细观力学的发展和研究岩石细观设备的应用，很多科学家将一些非线性理论，如分形理论、混沌、灾变理论及重正化理论用来研究其机理［7-
金属矿山 2018年12期2019-01-14
- 考虑初始宏细观缺陷的裂隙岩体损伤本构模型研究*
]提出考虑宏观和细观缺陷耦合损伤的节理岩体本构模型，证实了初始节理的存在极大地削弱了岩体峰值强度和刚度，而增大了其柔性；袁小青等[3-4]基于Lemaitre 应变等效假设，建立了考虑宏细观缺陷耦合的非贯通裂隙岩体在受载作用下的损伤本构模型；赵航等[5]基于不同加载方式下裂隙岩体中弹性波传播特性，建立了用弹性波波幅来表征的宏细观裂隙耦合损伤的岩体本构模型；曹文贵等[6]从受载条件下岩石孔隙率变化反映体积变化的角度出发，建立了考虑孔隙率变化的裂隙化岩体损伤本
中国安全生产科学技术 2018年12期2019-01-05
- 基于QGA-SVM的堆石料离散元细观参数标定模型
离散元凭借其可从细观尺度探究宏观现象、物理力学关系明确等优势,在土工试验数值模拟方面得到广泛应用,但离散元仍存在细观参数标定困难等问题,需开展进一步研究。如何快速、准确地标定堆石料离散元细观参数,对研究堆石料材料力学性能、确保水利水电工程安全具有重要意义。颗粒接触模型及细观参数标定是离散元数值模拟土工试验的重要环节,对模拟结果有着直接、明显的影响,也是制约离散元方法发展的瓶颈之一。由于实际岩土体细观结构的复杂性和当前硏究的局限性,尚没有形成一套完善的力学理
水利水电科技进展 2018年5期2018-10-09
- 基于巴西劈裂试验的混凝土细观本构模型参数估计方法
、砂浆和界面三相细观动力学模型，研究表明应变率越高，网状裂纹产生的越多，试样的力链产生更多分支，意味着在更高的应变率下需要更多的能量达到失效。Ghazvinian等[8]用PFC2D模拟了含非贯通节理的岩石材料的剪切特性，离散元模拟表明宏观剪切带是张拉破坏产生的微裂纹扩展引起的。Mechtcherine等[9]介绍了用离散单元法模拟混凝土流动领域的发展，给出了参数估计的各种例子并与试验结果进行了比较，显示出离散单元法的潜力。Pan等[10]用PFC2D建立
山东科技大学学报(自然科学版) 2018年4期2018-06-22
- 基于线性平行粘结接触模型的岩石细观参数选取方法研究
结接触模型的岩石细观参数选取方法研究刘良军1，曹 智2，王俊杰3,4(1.重庆腾云工程咨询有限公司， 重庆 400020； 2.湖南省水利水电勘测设计研究总院， 湖南 长沙 410007；3.重庆交通大学 国家内河航道整治工程技术研究中心， 重庆 400074；4.重庆交通大学 水利水运工程教育部重点实验室， 重庆 400074)基于研究线性平行粘结接触模型中的细观参数与单轴压缩试验应力-应变曲线及试样破坏形式的对应关系，将细观参数分为四类。Ⅰ类，对峰值应
水利与建筑工程学报 2017年5期2017-11-02
- 低温推进剂复合材料贮箱基体开裂预测方法
胞模型，构建了宏细观结构力学响应场间的关联矩阵，建立了低温推进剂复合材料贮箱结构的宏细观一体化分析方法，采用工程常用的能够预测不同失效模式的宏细观强度准则，对机械和温度载荷下复合材料层合板的基体开裂进行预测。结果表明：在机械载荷下，与试验数据相比，宏观Hashin准则、改进的宏观Tsai-Wu准则、细观最大应力准则和细观Hashin准则均具有良好的预测精度。但在温度载荷下，由于考虑了组分材料间热力学性能的不匹配，使用细观强度准则与宏观强度准则预测的结果相比
宇航学报 2017年9期2017-10-13
- 基于细观尺度沥青混合料弹性模量预测
10114)基于细观尺度沥青混合料弹性模量预测胡小松1,2,廖文祥1,洪灿程1,廖文飞1(1.深圳市市政工程总公司 沥青公司， 广东 深圳 518000; 2.长沙理工大学 交通运输工程学院， 湖南 长沙 410114)为了更好地预测沥青混合料的弹性模量，从沥青混合料细观尺度出发，基于广义自洽模型,给出预测沥青混合料弹性模量的方法,细观模型预测的有效弹性模量与其实验室测量的弹性模量进行对比, 当考虑粒径为2.36 mm以上的粗集料时，该模型能够很好地预测沥
湖南交通科技 2017年3期2017-10-12
- 红粘土细观力学特性的颗粒流模拟
0850)红粘土细观力学特性的颗粒流模拟彭国园1a,1b，周海清1a,1b，周淑玲2(1.中国人民解放军后勤工程学院 a.岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室;b.军事土木工程系，重庆 401311； 2.总参工程兵第四设计研究院，北京 100850)红粘土作为一种特殊的工程土，对其研究多集中在宏观力学响应，而从细观角度解释其力学特性的研究较少。根据室内三轴试验获得的红粘土宏观力学性质指标，进行了基于PFC3D的颗粒流数值三轴试验，标定出红粘土颗粒的接触
重庆理工大学学报(自然科学) 2017年1期2017-02-09
- 钢筋混凝土拉拔构件宏细观损伤分析方法
混凝土拉拔构件宏细观损伤分析方法汪 璇，孙 宾，李兆霞（东南大学土木工程学院，江苏省南京市 210096）文章通过将连续箱梁桥受拉区钢筋端部的钢筋混凝土简化为拉拔构件，对其界面区进行三维细观数值建模，分析了钢筋混凝土粘合部位宏观粘结性能的退化和细观损伤演化规律。研究结果表明：该数值模拟方法能同时模拟出钢混界面区的细观损伤演化过程与其宏观力学性能的退化，可以对钢筋混凝土粘结界面区宏细观损伤进行同时分析。钢筋混凝土；粘结界面；三维细观数值模拟；损伤分析在我国绝
现代交通技术 2016年5期2016-12-01
- 平直节理黏结颗粒材料宏细观参数关系及细观参数的标定
理黏结颗粒材料宏细观参数关系及细观参数的标定陈鹏宇1,余宏明2(1. 内江师范学院 地理与资源科学学院，四川 内江 641100；2. 中国地质大学(武汉) 工程学院，武汉 430074)为了分析平直节理黏结颗粒材料宏细观参数关系以及进行细观参数的标定，以单轴压缩、直接拉伸和双轴压缩数值试验作为宏观参数测试方法，对平直节理接触模型细观参数进行正交设计，采用多因素方差分析和回归分析研究宏细观参数之间的关系，在此基础上，建立了细观参数的标定方法。以灰岩的室内试
土木与环境工程学报 2016年5期2016-11-21
- 岩石细观尺度微损伤识别方法及运用★
·地基基础·岩石细观尺度微损伤识别方法及运用★徐菊萍 朱 洁 于秋仙 卢倩倩 刘汪洋 倪骁慧(嘉兴学院建筑工程学院，浙江 嘉兴 314001)基于体视学中二三维几何特征相关理论，建立起三维几何信息获取参数，在此基础上以大理岩细观尺度微裂纹为研究对象，得到了微裂纹间距服从变参数的广义极限分布这一特征，并得到损伤发展在某应力区间较为迅速的结论。岩土力学，细观尺度，微裂纹，大理岩0 引言岩石是长久的地质运动中的产物，是由多种矿物晶粒和胶结物组成的混杂体，形成了不
山西建筑 2015年31期2015-06-07
- 考虑细观裂纹分形扩展的损伤多尺度分析★
结构·抗震·考虑细观裂纹分形扩展的损伤多尺度分析★李 杰 李兆霞 赵超凡(东南大学，江苏 南京 210096)依据焊接区细观裂纹扩展形态的分形特征，建立了分形损伤变量，推导了应变—损伤耦合本构方程，结合多尺度数值分析模型，研究了焊接构件从细观裂纹开始到构件断裂的跨尺度损伤演化过程，结构表明：数值模拟结果与实验观测相一致，分形损伤变量具有正确性和合理性。焊接构件，细观裂纹，分形维数，损伤变量在大型钢结构中，钢结构部件之间的连接形式中以焊接为主。受焊接工艺的影
山西建筑 2015年36期2015-02-15
- 焊接结构损伤区细观裂纹扩展的分形特征及其多尺度损伤表征
6)焊接区域内部细观裂纹是金属焊接结构中不可避免的主要缺陷,随着结构服役过程中的载荷作用与变形,细观裂纹不断演化,最终发展为宏观裂纹并造成构件及结构破坏,导致灾难性事故的发生.焊接材料宏观看似均匀,但是在细观尺度上却是非均匀的,其损伤演化导致的失效过程涉及到细观尺度的初始缺陷发展到宏观尺度的构件缺陷,属于多尺度损伤演化问题.衡量细观尺度非均匀的分布损伤对宏观刚度和损伤演化的影响,是固体力学的前沿与挑战性课题[1].材料与结构内部在小尺度上的不连续性往往会对
东南大学学报（自然科学版） 2013年5期2013-12-29
- 焊接结构损伤区细观裂纹扩展的分形特征及其多尺度损伤表征
6)焊接区域内部细观裂纹是金属焊接结构中不可避免的主要缺陷，随着结构服役过程中的载荷作用与变形，细观裂纹不断演化，最终发展为宏观裂纹并造成构件及结构破坏，导致灾难性事故的发生.焊接材料宏观看似均匀，但是在细观尺度上却是非均匀的，其损伤演化导致的失效过程涉及到细观尺度的初始缺陷发展到宏观尺度的构件缺陷，属于多尺度损伤演化问题.衡量细观尺度非均匀的分布损伤对宏观刚度和损伤演化的影响，是固体力学的前沿与挑战性课题［1］.材料与结构内部在小尺度上的不连续性往往会对
东南大学学报（自然科学版） 2013年5期2013-08-15
- 用细观单元等效化方法模拟混凝土细观破坏
土损伤断裂过程的细观力学模型［1］。Wang等［2－3］提出了随机骨料模型，采用 非线性有限元技术，研究了混凝土试件的损伤断裂全过程；Schlangen等［4］采用简单格构模型研究了混凝土等脆性材料的典型破坏机理；Mohamed等［5］提出了混凝土破坏机制研究的微观结构模型，考虑混凝土细观组分力学性质的随机性，引入断裂能概念，采用弥散裂纹模型描述单元受拉行为，对混凝土试件的破坏机理进行了研究；唐春安等［6］借助统计学及数值模拟方法，建立了混凝土损伤断裂研究
土木与环境工程学报 2012年6期2012-08-11