基于细观单元等效化方法的混凝土动态破坏行为分析
本文关键词:基于细观单元等效化方法的混凝土动态破坏行为分析
更多相关文章: 混凝土 细观单元等效化方法 率效应 破坏模式 动态力学性质
【摘要】:混凝土材料具有明显的应变率效应,对其力学性质增强机理的认识还不统一。在细观随机骨料模型基础上,采用特征单元尺度划分试件网格,推导了考虑材料拉/压强度应变率效应的细观单元等效本构关系,建立了非均质混凝土材料的细观单元等效化数值模型。基于二维模型对Dilger等混凝土动态压缩试验进行了数值模拟,获得的数值结果与试验数据及随机骨料模型结果吻合良好,证明了细观单元等效化方法的准确性;进而对三维混凝土试件动态单轴拉伸和压缩破坏模式及宏观力学性质的加载速率效应进行了研究。数值结果表明:随着加载速率的增加,混凝土裂纹(损伤)数量增大,混凝土破坏将耗散更多的能量,是混凝土动态强度提高的主要原因。
【作者单位】: 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室;
【关键词】: 混凝土 细观单元等效化方法 率效应 破坏模式 动态力学性质
【基金】:国家973计划项目(2011CB013600) 国家自然科学基金重大项目(91215301) 国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAJ07B05) 国家青年科学基金项目(51308019) 北京工业大学博士创新基金项目(YB201207)
【分类号】:TU528
【正文快照】: 混凝土动态力学特性是研究大坝、跨海桥梁、高层建筑及核电站等混凝土工程结构在地震、爆炸或冲击载荷作用下损伤机理、应力波传播和衰减规律、结构破坏效应等的前提基础[1]。针对混凝土材料的动态力学特性,国内外研究者进行了大量的试验研究工作,如:霍普金森杆(SHPB)试验[2
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 杜修力;金浏;;考虑过渡区界面影响的混凝土宏观力学性质研究[J];工程力学;2012年12期
2 宁建国;商霖;孙远翔;;混凝土材料动态性能的经验公式、强度理论与唯象本构模型[J];力学进展;2006年03期
3 金浏;杜修力;;加载速率及其突变对混凝土压缩破坏影响的数值研究[J];振动与冲击;2014年19期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪维;张舵;卢芳云;林华令;江增荣;;钢筋混凝土楼板在爆炸荷载作用下破坏模式和抗爆性能分析[J];兵工学报;2010年S1期
2 王万鹏;胡永乐;林俊德;陈剑杰;;高应变率下混凝土准一维大变形压缩实验研究[J];兵工学报;2010年S1期
3 卢静涵;姜芳;宁建国;;配筋对混凝土动态特性的影响[J];北京理工大学学报;2007年06期
4 王政;倪玉山;曹菊珍;张文;;冲击载荷下混凝土动态力学性能研究进展[J];爆炸与冲击;2005年06期
5 闫东明;林皋;;单向恒定侧压下混凝土动态抗压特性试验研究[J];爆炸与冲击;2007年02期
6 薛志刚;胡时胜;;水泥砂浆在主动围压下的动态力学性能[J];爆炸与冲击;2008年06期
7 刘海峰;宁建国;;冲击荷载作用下混凝土材料的细观本构模型[J];爆炸与冲击;2009年03期
8 徐松林;阳世清;张炜;卢芳云;;PTFE/Al含能复合物的本构关系[J];爆炸与冲击;2010年04期
9 陶俊林;李奎;;水泥砂浆的一个热粘弹性率型损伤本构模型[J];爆炸与冲击;2011年03期
10 汪维;张舵;卢芳云;汤福静;王松川;;方形钢筋混凝土板的近场抗爆性能[J];爆炸与冲击;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛志刚;胡时胜;;水泥砂浆在主动围压下的动态力学性能[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
2 胡时胜;;研究混凝土材料动态力学性能的实验技术[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
3 丁育青;张若棋;汤文辉;;混凝土材料抗拉强度的应变率效应[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
4 刘传雄;李玉龙;吴子燕;郭伟国;鬲钰焯;;混凝土材料动态压缩破坏机理及本构关系[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
5 汪维;卢芳云;张舵;;钢筋混凝土楼板在爆炸荷载作用下破坏模式和抗爆性能分析[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
6 王万鹏;胡永乐;林俊德;陈剑杰;;高应变率下混凝土准一维大变形压缩实验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
7 张若棋;丁育青;汤文辉;;混凝土HJC、RHT本构模型的失效强度参数[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
8 张柱;宁建国;于晖;;轻气炮加载条件下素混凝土材料动态力学性能实验与数值模拟研究[A];第十二届现代数学和力学会议论文集[C];2010年
9 刘海峰;宁建国;;冲击荷载下混凝土材料一维本构模型[A];第十二届现代数学和力学会议论文集[C];2010年
10 孟益平;胡时胜;;混凝土材料冲击压缩试验中的一些问题[A];第二届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曲嘉;钢纤维混凝土劈拉强度的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 艾士刚;基于细观结构的液体橡胶基混凝土破坏机理分析[D];华南理工大学;2011年
3 曹吉星;钢纤维混凝土的动态本构模型及其有限元方法[D];西南交通大学;2011年
4 贾彬;混凝土高温静动力学特性研究[D];重庆大学;2011年
5 王立闻;活性粉末混凝土高温后动力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 李敏;材料的率相关性对钢筋混凝土结构动力性能的影响[D];大连理工大学;2011年
7 罗景润;PBX的损伤、断裂及本构关系研究[D];中国工程物理研究院;2001年
8 吕培印;混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究[D];大连理工大学;2002年
9 晏启祥;有横缝高拱坝的非线性地震响应分析[D];四川大学;2002年
10 肖诗云;混凝土率型本构模型及其在拱坝动力分析中的应用[D];大连理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟顺意;混凝土双轴动态试验研究[D];大连理工大学;2010年
2 夏谦;隧道内爆炸作用衬砌结构的损伤机理和抗爆性能研究[D];浙江大学;2011年
3 王伟;冲击载荷作用下混凝土弹塑性损伤行为数值模拟[D];大连理工大学;2011年
4 林龙;冲击载荷作用下纤维砼的动力特性实验研究[D];暨南大学;2011年
5 陈贵炫;橡胶混凝土的抗冲击性能研究[D];广东工业大学;2011年
6 刘鹏;混凝土动态力学性能试验研究与数值分析[D];大连大学;2011年
7 丘治东;考虑混凝土损伤的大坝有限元分析[D];华南理工大学;2011年
8 刘文震;煤在冲击载荷下的动态力学特性试验研究[D];安徽理工大学;2011年
9 严桂兰;应变速率效应对钢筋混凝土构件动力特性影响研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 金升;自动元胞机理论在混凝土冲击荷载下仿真试验中的应用[D];天津大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈大年,S.T.S.Al-Hassani,尹志华,俞宇颖,沈雄伟;混凝土的冲击特性描述[J];爆炸与冲击;2001年02期
2 胡时胜,王道荣;冲击载荷下混凝土材料的动态本构关系[J];爆炸与冲击;2002年03期
3 陈书宇;一种混凝土损伤模型和数值方法[J];爆炸与冲击;1998年04期
4 肖诗云,林皋,王哲,逯静洲;应变率对混凝土抗拉特性影响[J];大连理工大学学报;2001年06期
5 唐春安,傅宇方,朱万成;界面性质对颗粒增强复合材料破坏模式影响的数值模拟分析[J];复合材料学报;1999年04期
6 许凌云,朱暾,丁大钧;高强混凝土和密筋高强混凝土受拉应力─应变全曲线的试验研究[J];工程力学;2001年05期
7 杜修力;金浏;;含孔隙混凝土复合材料有效力学性能研究[J];工程力学;2012年06期
8 商霖,宁建国,孙远翔;强冲击载荷作用下钢筋混凝土本构关系的研究[J];固体力学学报;2005年02期
9 李兆霞;一个综合模糊裂纹和损伤的混凝土应变软化本构模型[J];固体力学学报;1995年01期
10 杜修力;金浏;;混凝土材料细观单元弹模非均匀统计特性研究[J];工程力学;2012年10期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 J.D.Campbell ,王礼立;塑性动力学的宏观与微观问题[J];力学进展;1980年Z1期
2 甘秋兰,张俊彦;温度和应变率对泡沫镍拉伸行为的影响[J];湘潭大学自然科学学报;2003年04期
3 毛明忠;熊杰;杨斌;熊涛;周凯;;Kevlar~汶964C纤维束拉伸性能的应变率和温度效应[J];纺织学报;2008年11期
4 于水生;卢玉斌;蔡勇;;工程材料的应变率效应及其统一模型[J];固体力学学报;2013年S1期
5 李彰明,杨良坤,王靖涛;岩石强度应变率阈值效应与局部二次破坏模拟探讨[J];岩石力学与工程学报;2004年02期
6 吴长河;冯晓伟;叶培;符志;刘占芳;;应变率对硫化橡胶压缩力学性能的影响[J];功能材料;2013年08期
7 金滩,蔡光起;材料的应变率强化与磨削加工中的尺寸效应[J];中国机械工程;1999年12期
8 王学滨,赵杨峰,张智慧,潘一山;考虑应变率及应变梯度效应的断层岩爆分析[J];岩石力学与工程学报;2003年11期
9 陈荣;卢芳云;林玉亮;王瑞峰;;一种含铝炸药压缩力学性能和本构关系研究[J];含能材料;2007年05期
10 韩志仁;刘跃专;孙伟;;不同温度和应变率下PMMA拉伸性能[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 安彤;秦飞;刘亚男;白洁;;应变率效应对微系统封装焊锡接点力学行为的影响[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 施惠基;蔡明春;牛莉莎;;金属材料应变率相关的塑性变形细观机制[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
3 席丰;张云;;基于J-C模型的受冲击钢梁的位移计算和两个应变率本构模型的比较分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
4 秦q;杨黎明;胡时胜;;金属应变率效应机理分析[A];第七届全国爆炸力学实验技术学会会议论文集[C];2012年
5 关锦清;周刚;文潮;唐仕英;林英睿;刘晓新;李迅;;20g钢冲击拉伸与压缩特性实验研究[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
6 王学滨;赵杨峰;张智慧;潘一山;;考虑应变率及应变梯度效应的断层岩爆分析[A];第八届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2003年
7 梁昌玉;李晓;马超锋;;中等应变率加载条件下岩石的变形和力学特性研究进展及展望[A];中国科学院地质与地球物理研究所2012年度(第12届)学术论文汇编——工程地质与水资源研究室[C];2013年
8 叶晓明;吴德伦;;应变率相关本构理论在声测中的应用[A];重庆岩石力学与工程学会第一届学术讨论会论文集[C];1992年
9 王永刚;蒋招绣;;高应变率和高低温条件下高强度硬铝合金压缩力学行为实验研究[A];第七届全国爆炸力学实验技术学会会议论文集[C];2012年
10 王泽东;许金余;吕晓聪;范建设;苏灏扬;;动静组合加载下岩石的吸能特性研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 朱耀;AA 7055铝合金在不同温度及应变率下力学性能的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 王文明;考虑应变率效应的结构抗震分析方法研究[D];大连理工大学;2013年
3 张皓;材料应变率效应对钢筋混凝土框—剪结构地震反应的影响[D];大连理工大学;2012年
4 竺铝涛;纤维力学性质应变率效应和针织复合材料弹道冲击破坏机理[D];东华大学;2010年
5 尚世明;普通混凝土多轴动态性能试验研究[D];大连理工大学;2013年
6 宫凤强;动静组合加载下岩石力学特性和动态强度准则的试验研究[D];中南大学;2010年
7 罗景润;PBX的损伤、断裂及本构关系研究[D];中国工程物理研究院;2001年
8 侯仰青;三维机织物拉伸性质应变率效应实验和数值研究&新型蜂窝芯材夹层复合材料板力学性能实验和数值分析[D];东华大学;2013年
9 郑宇轩;韧性材料的动态碎裂特性研究[D];中国科学技术大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈朝中;无定形聚合物力学行为的应变率依赖性研究[D];湘潭大学;2009年
2 刘芳;四步法三维编织复合材料冲击拉伸力学性能[D];东华大学;2005年
3 吴青松;温度和应变率对低合金钢力学行为的影响[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 于水生;冲击载荷下脆性材料的动力学响应特性研究[D];西南科技大学;2013年
5 彭建祥;钽的本构关系研究[D];中国工程物理研究院;2001年
6 赵习金;分离式霍普金森压杆实验技术的改进和应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
7 杨柳;三维编织复合材料压缩性质的应变率效应[D];东华大学;2005年
8 敬仕明;PBX有效力学性能及本构关系研究[D];中国工程物理研究院;2009年
9 李红;岩性材料动力抗剪本构模型研究及其有限元实现[D];河海大学;2007年
10 朱晶晶;循环冲击载荷下岩石力学特性与损伤模型的试验研究[D];中南大学;2012年
,本文编号:1073820
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