现浇磷石膏单轴受压本构关系研究

发布时间：2023-03-13 20:45

　　磷石膏是磷肥工业的副产物。截至2015年,我国堆存的磷石膏已累计达到3亿吨。大量未经处理的磷石膏暴露于自然环境中,不仅造成土地资源的浪费,还对生态系统造成了严重危害。我国“十三五”生态环境保护规划明确要求提高工业固体废弃物的综合利用率,并鼓励将磷石膏应用于各种建材和建材添加剂中。将现浇磷石膏作为建筑材料应用于实际工程,是实现磷石膏低成本、大规模资源化利用的新方向。但是目前现浇磷石膏的研究成果少,其工程应用受到限制。本文结合试验研究、理论分析和数值模拟,对现浇磷石膏的力学性能进行研究,并建立其单轴受压本构关系模型。主要研究内容和结论如下:(1)通过对16组配合比的现浇磷石膏棱柱体试件进行单轴受压试验,描述了现浇磷石膏试件的破坏形态,并测得现浇磷石膏单轴受压应力-应变曲线,及其轴心抗压强度、弹性模量和泊松比等重要力学性能指标,并分析了外加组分缓凝剂、减水剂和玻化微珠的影响。(2)根据试验所得16组现浇磷石膏单轴受压应力-应变全曲线的几何特性,选取多项式、三角函数和有理分式三种数学模型对现浇磷石膏单轴受压全曲线进行拟合。通过误差分析可得,当采用上升段为多项式模型、下降段为有理分式模型的分段式...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 磷石膏墙体材料
        1.2.1 磷石膏复合胶凝材料
        1.2.2 现浇磷石膏
    1.3 现浇磷石膏力学性能研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 现浇磷石膏单轴受压力学性能试验研究
    2.1 引言
    2.2 试验设计
        2.2.1 试验原材料
        2.2.2 试件配合比
        2.2.3 试验方法
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 试验现象与破坏形态
        2.3.2 单轴受压应力-应变全曲线
        2.3.3 轴心抗压强度
        2.3.4 残余应力
        2.3.5 峰值应变和极限应变
        2.3.6 弹性模量
        2.3.7 泊松比
    2.4 本章小结
第3章 现浇磷石膏单轴受压本构关系
    3.1 引言
    3.2 现浇磷石膏单轴受压应力-应变全曲线
        3.2.1 应力-应变全曲线的几何特点
        3.2.2 应力-应变全曲线数学模型
    3.3 现浇磷石膏单轴受压应力-应变全曲线拟合
        3.3.1 多项式数学模型应力-应变全曲线拟合
            3.3.1.1 多项式数学模型
            3.3.1.2 多项式模型拟合结果
        3.3.2 三角函数数学模型应力-应变全曲线拟合
            3.3.2.1 三角函数数学模型
            3.3.2.2 三角函数模型拟合结果
        3.3.3 有理分式数学模型应力-应变全曲线拟合
            3.3.3.1 有理分式数学模型
            3.3.3.2 有理分式模型拟合结果
        3.3.4 现浇磷石膏单轴受压全曲线方程
    3.4 现浇磷石膏本构关系数学模型的选择
    3.5 现浇磷石膏本构参数的确立
        3.5.1 本构参数的物理意义
        3.5.2 本构参数的数学表达式
    3.6 现浇磷石膏单轴受压本构关系模型的建立
    3.7 本章小结
第4章 现浇磷石膏单轴受压本构关系的数值模拟
    4.1 引言
    4.2 单元选取与材料定义
        4.2.1 单元选取
        4.2.2 材料定义
    4.3 现浇磷石膏棱柱体有限元模型的建立
    4.4 现浇磷石膏棱柱体有限元模型计算结果分析
        4.4.1 应力分布情况
        4.4.2 荷载位移曲线与峰值荷载
        4.4.3 应力-应变曲线
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录



本文编号：3762360