轻骨料混凝土弹性模量预测的数值方法

发布时间：2020-11-05 02:53

　　 轻骨料混凝土是采用轻质骨料和水泥配制而成的一种混凝土,被广泛应用于各类工程结构中。弹性模量作为评价混凝土结构刚度的重要参数,一直是国内外学者研究的焦点。通过数值方法探究轻骨料混凝土宏观弹性模量与细观结构之间的定量关系,对于进一步了解轻骨料混凝土的力学性能具有较高的理论意义和应用价值。本文提出了轻骨料混凝土弹性模量预测的快速傅里叶变换法,将轻骨料模拟成椭圆形和多边形,引入周期性边界条件,在正方形模拟单元中重构轻骨料混凝土细观结构。通过划分网格,等距离选取像素点,利用快速傅里叶变换法,分析二维非匀质材料弹性模量,将重构的椭圆形和多边形轻骨料混凝土细观结构与快速傅里叶变换法相结合,计算轻骨料混凝土弹性模量。通过与文献中的试验结果对比,证实了该数值方法具有较高的精度。根据Monte-Carlo数值积分原理,计算多边形轻骨料混凝土的界面面积百分数并定量分析了主要影响因素。同时,基于数值结果,定量分析了影响轻骨料混凝凝土弹性模量的主要因素。
【学位单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

21,212,525cossin52(,)1.5f E F mdd arccos， mdd00 arccos 2arcsin2sin ， 2arcsin2sin00 0d 和md 分别为最小和最大骨料粒径， d 为骨料直径， E ( ,2)为 Legendre 标准椭圆积分。对于一般的骨料级配，累积分布性方程表示。如骨料的最小直径为 5 mm，最大直径为 16 mm，富勒骨料级配曲线如图 2-1 所示。

i (2-11)利用上述方法可求得界面面积百分数与像素点个数之间的关系，结果如图2-13所示。从该图可以看出，当像素点个数较少时，界面面积百分数上下波动较大，但随像素点个数的增加，界面面积百分数逐渐趋于一个稳定值。当 N 60000时，界面面积百分数的数值解与解析解之间的相对误差小于4%。因此，N 65536可以作为本文像素点个数的选取值，即取k =8，88N 2 2。图2-13 界面面积百分数与像素点个数的关系2.4 本章小结本章讨论了椭圆形骨料和多边形骨料的生成和分布模拟，主要结论如下：（1）根据骨料的累积分布函数确定骨料粒径

浙江工业大学硕士学位论文，水泥石弹性模量 5pE ，界面层弹性模量ipE 0.6E，界面层厚如图 3-3 所示。从图 3-3 可以看出，数值解与解析解良好吻合数为 10%、20%、30%、40%和 50%时，它们之间的相对误差分别.60%、4.70%和 6.26%。因此，该方法的有效性得到初步证实。
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本文编号：2871014