基于H-B流变模型用L-箱测试与反演自密实混凝土的流变参数

发布时间：2017-10-22 14:23

  本文关键词：基于H-B流变模型用L-箱测试与反演自密实混凝土的流变参数

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【摘要】：根据流变学的理论对新拌自密实混凝土的流变参数进行研究,假定新拌自密实混凝土的流变模型为Herschel-Bulkley(简称H-B)模型,利用FLUENT软件模拟新拌自密实混凝土在L-箱中的流动时间,并与实际L-箱试验中的流动时间进行对比,通过最小二乘法建立了目标函数,采取模式搜索法对三个流变参数,τ0、k、n进行寻优,将反演得到的6组流变参数τ0、k、n作为已知输入,进行了V型漏斗和坍落扩展度试验的仿真模拟,并与混凝土实际通过V型漏斗的流动时间及坍落扩展度试验T50处流动时间做了对比,得到了以下结论:⑴将反演所得的流变参数进行仿真模拟试验,并与实际试验进行对比分析,结果表明了反演H-B模型流变参数具有一定的可行性。⑵通过反演所得的流变参数值与实际试验参数T700、T50、TV进行分析表明,在所测试6组新拌SCC中,幂率指数n的范围在1.05~1.25,其值的变化对T700、T50、TV的影响并不大,粘度系数k的范围在45~111之间,随着粘度系数k的增大,流动时间T700、T50、TV有增大的趋势,屈服应力τ0的范围在180~280之间,随着τ0的增大,流动时间T700、T50、TV也有增大的趋势。⑶将所得的流变参数进行了V型漏斗和坍落扩展度试验的仿真模拟验证,在求解原理相同的条件下,V型漏斗试验的模拟结果表现为负误差,坍落扩展度试验为正误差,说明了模拟中的网格划分、实际接触壁面的不同对模拟结果有一定影响。从验证试验的误差范围来看,H-B模型可以用来表征新拌SCC的流变特性。
【关键词】：新拌自密实混凝土 H-B模型 流变参数 反演分析 L-箱试验 V-型漏斗试验 坍落扩展度试验 数值模拟
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 研究背景11
• 1.2 新拌SCC H-B流变模型研究现状11-13
• 1.2.1 Herschel-Bulkley模型11-12
• 1.2.2 H-B模型在新拌SCC中的应用研究12-13
• 1.3 L-箱测试技术的研究进展13-15
• 1.4 坍落度筒测试技术的研究进展15-16
• 1.5 反演分析的基本理论及方法16-19
• 1.5.1 反演的基本原理16
• 1.5.2 反演的方法16-19
• 1.5.2.1 逆解法17
• 1.5.2.2 智能反演17-18
• 1.5.2.3 直接法18-19
• 1.6 创新点19
• 1.7 主要研究内容19-21
• 第2章 新拌SCC工作性及L-箱流动性试验21-27
• 2.1 自密实混凝土的配制21-22
• 2.1.1 原材料21
• 2.1.2 配合比21-22
• 2.2 工作性试验22-24
• 2.2.1 新拌SCC的性能及要求22
• 2.2.2 坍落扩展度和扩展时间试验22-23
• 2.2.3 V型漏斗试验23-24
• 2.3 新拌SCC在L-箱中的流动试验24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 新拌SCC数值模拟计算原理及前处理27-33
• 3.1 计算流体力学的原理27-28
• 3.2 数值模拟软件FLUENT28-30
• 3.2.1 L-箱几何结构的生成28
• 3.2.2 模型的网格划分28-29
• 3.2.3 区域类型的设定29-30
• 3.2.4 FLUENT计算参数的选取30
• 3.3 本章小结30-33
• 第4章 基于H-B模型的新拌SCC流变参数反演33-45
• 4.1 H-B模型参数的反演过程33-43
• 4.1.1 反演目标函数的建立33-34
• 4.1.2 模式搜索法的应用34-35
• 4.1.3 H-B模型三参数的反演结果及分析35-38
• 4.1.4 H-B模型反演参数与试验参数的关系38-43
• 4.2 本章小结43-45
• 第5章 V型漏斗与坍落扩展度仿真模拟试验验证流变参数45-51
• 5.1 V型漏斗仿真模拟试验45-47
• 5.1.1 V型漏斗的几何结构45
• 5.1.2 V型漏斗网格模型的划分45-46
• 5.1.3 V型漏斗区域类型的设定46
• 5.1.4 FLUENT计算参数的设定及计算结果46-47
• 5.2 坍落扩展度仿真模拟试验47-50
• 5.2.1 坍落扩展度试验的几何结构47-48
• 5.2.2 模型的网格划分48
• 5.2.3 区域类型的设定48-49
• 5.2.4 FLUENT计算参数的设定及计算结果49-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第6章 总结与展望51-53
• 6.1 结论51
• 6.2 展望51-53
• 参考文献53-57
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文57-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苏文德;;钢纤维自密实混凝土的流变参数及其剪切增稠特性研究[J];海洋工程;2015年06期

2 李靖祺;徐伟;;基于Herschel-Bulkley流变模型的自密实混凝土流动的CFD模拟[J];工程力学;2013年01期

3 敖特根;;单纯形法的产生与发展探析[J];西北大学学报(自然科学版);2012年05期

4 赵红洲;潘西明;;坐标轮换法在电液位置伺服系统PID参数优化中的应用[J];科技通报;2012年04期

5 吴兴远;;模式搜索法在最优化问题中的应用[J];软件导刊;2009年08期

6 申卯兴;许进;;求解线性规划的单纯形法的直接方法[J];计算机工程与应用;2007年30期

7 周伟;徐干;常晓林;胡颖;;堆石体流变本构模型参数的智能反演[J];水利学报;2007年04期

8 陈炳瑞,冯夏庭,丁秀丽,徐平;基于模式 遗传 神经网络的流变参数反演[J];岩石力学与工程学报;2005年04期

9 刘勇健,李子生;岩土工程位移反分析的智能反演综述[J];地下空间;2004年01期

10 赵新铭,刘宁,张剑;岩土力学反分析的数值反演方法[J];水利水电科技进展;2003年02期

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本文编号：1078765