基于MCM骨料模型的氯离子侵蚀混凝土模拟研究
本文选题:混凝土侵蚀 + 氯离子扩散系数 ; 参考:《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2017年05期
【摘要】:【目的】研究混凝土中氯离子的扩散特性和有效数值模拟方法。【方法】基于FICK第二定律和MCM(Monte Carlo method,蒙特卡洛法)生成包含界面过渡区的随机骨料,利用有限元计算方法进行混凝土中氯离子扩散的数值模拟,采用三相复合胞体、随机骨料2种不同的计算模型,对扩散过程分析中的重要参数即氯离子扩散系数进行计算,并将2种模型计算方法各自所得的3组扩散系数分别与已有3组不同骨料体积率试验结果进行比较。【结果】数值计算结果与试验结果一致性良好,三相复合胞体、随机骨料2种模型之间的复杂程度不同也决定了两者计算的精确性不同,其中随机骨料模型的计算结果更为准确,用其得到的3组计算结果(骨料体积率分别为10%,20%和30%)与试验结果的相对误差分别仅为1.36%,0.30%和1.75%。【结论】带界面过渡区的随机骨料模型能够很好地应用于混凝土的数值建模,可应用于混凝土侵蚀性研究。
[Abstract]:[objective] to study the diffusion characteristics and effective numerical simulation of chloride ions in concrete. [methods] based on the second law of FICK and MCM(Monte Carlo method, Monte Carlo method, random aggregate containing interfacial transition zone is generated. Using finite element method to simulate chloride diffusion in concrete, two different calculation models of three-phase composite cell body and random aggregate are used to calculate the diffusion coefficient of chloride ion, which is an important parameter in the analysis of diffusion process. The three groups of diffusion coefficients obtained by the two models were compared with the results of three groups of different aggregate volume rate tests. [results] the numerical results were in good agreement with the experimental results, and the three phase composite cell bodies were obtained. The complexity of the two models also determines the accuracy of the two models, in which the results of the random aggregate model are more accurate. The relative errors between the three groups of calculated results (10% and 30%) and the experimental results are only 1.36% 0.30% and 1.75%, respectively. [conclusion] the random aggregate model with interfacial transition zone can be well applied to the numerical modeling of concrete. It can be applied to the study of concrete erosion.
【作者单位】: 湖南工学院建筑工程与艺术设计学院;湖南工学院数理科学与能源工程学院;
【基金】:湖南工学院科研资助项目(HY14004,HY14006) 湖南省教育厅科学研究项目(16C0439,16C0431)
【分类号】:TU528
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,本文编号:1797060
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