[1]邓维超１,李厚民１,吴克洋１,等.基于近场动力学的含细观结构混凝土受压数值模拟[J].湖北工业大学学报,2024,39(1):86-91.
　DENG Weichao,LI Houming,WU Keyang,et al.Peri Dynamics Simulation of Concrete Under Compression Based on MesoScale Model[J].,2024,39(1):86-91.
点击复制

基于近场动力学的含细观结构混凝土受压数值模拟()
分享到：

《湖北工业大学学报》[ISSN:1003-4684/CN:42-1752/Z]

卷:
39
期数:
2024年第1期
页码:
86-91
栏目:
出版日期:
2024-02-20

文章信息/Info

Title:
Peri Dynamics Simulation of Concrete Under Compression Based on MesoScale Model
文章编号:
1003-4684(2024)01-0086-06
作者:
邓维超１; 李厚民１; 吴克洋１; ２; 黄笑宇１; 李子毅１
(１ 湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北 武汉 ４３００６８;２ 湖北武汉建工集团股份有限公司,湖北 武汉 ４３００００)
Author(s):
DENG Weichao1;  LI Houming1;  WU Keyang1; 2;  HUANG Xiaoyu1;  LI Ziyi1
(1 School of civil Engin.,Architecture and Environment,Hubei Univ. of Tech.,Wuhan 430068,China;2 Wuhan Construction Engineering (GROUP) Co., Ltd., Wuhan 430000, China）
关键词:
混凝土; 细观结构; 近场动力学; 非均质
Keywords:
concrete;  meso scale model;  peridynamics;  heterogeneous
分类号:
TU528
文献标志码:
A
摘要:
为实现混凝土受压试验的数值模拟,尝试构建一种基于蒙特 卡罗方法生成骨料参数,然后以此构建包含骨料、界面过渡区、水泥浆体三相细观结构的键基近场动力学(bondＧbaseperidynamics,BB－PD)数值模拟方法.数值模拟的结果表明,键基近场动力学方法和细观模型两者相结合的数值模拟方法能够描述混凝土受压过程中具体形态和力学特征,初步证明这种结合的有效性,同时也体现了近场动力学方法在裂纹扩展、破坏等不连续力学问题方面上的有效性.
Abstract:
In order to conduct numerical simulation of concrete compression, an attempt is made to generate aggregate parameters based on Monte Carlo method, and then construct a bond based peridynamics numerical simulation method in consideration of threephase mesostructure of aggregate, interface transition zone and cement paste. The results of numerical simulation show that the numerical simulation method combining bond based peridynamics method and meso scale model can describe the specific morphology and mechanical characteristics of concrete under compression, and preliminarily prove the effectiveness of the combination. It also shows the advantage of peridynamics method in analyzing discontinuous mechanical problems such as crack propagation and failure.

参考文献/References:

[１]　库马??梅塔,保罗JM 蒙特罗．混凝土微观结构,性能和材料[M]．北京:中国电力出版社,２００８．[２]　刘光廷,王宗敏．用随机骨料模型数值模拟混凝土材料的断裂[J]．清 华 大 学 学 报(自 然 科 学 版),１９９６(０１):８４Ｇ８９．[３]　SCHLANGENE,MIERJG M V ．Micromechanicalanalysisoffractureofconcrete[J]．InternationalJourＧnalofDamageMechanics,１９９２,１:４３５Ｇ４５３．[４]　沈子豪．开裂混凝土细观模拟及力学性能研究[D]．武汉:湖北工业大学,２０２０．[５]　TANGL,ZHOU W,LIUX,etal．ThreeＧdimensionＧalmesoscopicsimulationofthedynamictensilefracＧtureofconcrete[J]．EngineeringFractureMechanics,２０１９,２１１:２６９Ｇ２８１．[６]　熊学玉,肖启晟．基于内聚力模型的混凝土细观拉压统一 数 值 模 拟 方 法 [J]．水 利 学 报,２０１９,５０(０４):４４８Ｇ４６２．[７]　殷亚娟,任青文,沈雷,等．基于分形维的混凝土裂纹扩展及损伤演化过程研究[J]．水利学报,２０２１,５２(１１):１２７０Ｇ１２８０．[８]　NGUYENT,GHAZLANA,KASHANIA,etal．３DmesoＧscalemodellingoffoamedconcretebasedonXＧray Computed Tomography [J]．Construction andBuildingMaterials,２０１８,１８８(１０):５８３Ｇ５９８．[９]　CHEN H,XUB,MO YL,etal．BehaviorofmesoＧ９０ 湖　北　工　业　大　学　学　报 ２０２４年第１期　scaleheterogeneousconcreteunderuniaxialtensileandcompressiveloadings[J]．Constructionand BuildingMaterials,２０１８,１７８:４１８Ｇ４３１．[１０]王晓琴,杨名超,肖明,等．自密实混凝土单轴压缩试验细观模拟[J]．中国科技论文,２０２０,１５(１２):１４１０Ｇ１４１６．[１１]YANGX,WW B,YYAC,etal．Mesoscopicstudyofconcrete withrandom aggregate modelusing phasefield method．ScienceDirect[J]．Construction andBuildingMaterials,２０２１,３１０:１２５１９９．[１２]NITKA M,TEJCHMANJ．MesoＧmechanicalmodelＧling of damagein concrete using discrete elementmethodwithporousITZsofdefinedwidtharoundagＧgregates[J]．EngineeringFracture Mechanics,２０２０,２３１:１０７０２９．[１３]SHIC,SHIQ,TONGQ,etal．PeridynamicsmodelＧingandsimulationofmesoＧscalefractureinrecycledcoarseaggregate(RCA)concretes[J]．TheoreticalandAppliedFractureMechanics,２０２１,１１４(０１):１０２９４９．[１４]李天一,章青,夏晓舟,等．考虑混凝土材料非均质特性的近场 动 力 学 模 型 [J]．应 用 数 学 和 力 学,２０１８,３９(０８):９１３Ｇ９２４．[１５]HUANG YJ,ZHANG H,LIBB,etal．GenerationofhighＧfidelityrandomfieldsfrom microCTimagesandphasefieldＧbased mesoscalefracturemodellingofconcrete[J]．Engineering Fracture Mechanics,２０２１(０９):１０７７６２．[１６]SILLINGSA ．ReformulationofelasticitytheoryfordiscontinuitiesandlongＧrangeforces[J]．JournalofMechanicsPhysicsofSolids,２０００,４８(０１):１７５Ｇ２０９．[１７]埃尔多安??马德西,额尔坎??奥德库斯,等．近场动力学及其应用[M]．上海:上海交通大学出版社,２０１９[１８]PARKS M L,LEHOUCQ RB,PLIMPTONSJ,etal．ImplementingperidynamicswithinamoleculardyＧnamicscode[J]．ComputerPhysicsCommunications,２００７,１７９(１１):７７７Ｇ７８３．[１９]BOBARUF,FOSTERJT,GEUBELLEP H,etal．Handbookofperidynamic modeling[M]．CrcPress,２０１６．[２０]SILLINGSA,ASKARIE．A meshfreemethodbasedontheperidynamicmodelofsolidmechanics[J]．ComＧputersandStructures,２００４,８３(１７):１５２６Ｇ１５３５．[２１]吴波,刘璐,赵霄龙．自密实再生混合混凝土的单轴受压试验研究[J]．建筑结构学报,２０１６,３７(S２):７３Ｇ７８．

相似文献/References:

[1]周 鹏,李 扬,游 凡. 低温下混凝土线膨胀系数理论与试验研究[J].湖北工业大学学报,2022,(1):77.
　ZHOU Peng,LI Yang,YOU Yang. Theoretical and Experimental Study on Linear Expansion Coefficient of Concrete at Low Temperature[J].,2022,(1):77.

备注/Memo

备注/Memo:
[收稿日期]２０２２ -０３ -２０[基金项目]２０２１年度湖北省建设科技计划项目(No．４３)[第一作者]邓维超(１９９７－),男,广东佛山人,湖北工业大学硕士研究生,研究方向为混凝土细观数值模拟.[通信作者]李厚民(１９７１－),男,湖北宜城人,湖北工业大学副教授,研究方向为结构工程和工程力学.
更新日期/Last Update: 2024-03-19