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时间:2020-04-11
《基于ANSYS接触分析的粘结_滑移数值模拟.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第28卷第2期建筑科学与工程学报Vol.28No.22011年6月JournalofArchitectureandCivilEngineeringJune2011文章编号:1673-2049(2011)02-0044-08基于ANSYS接触分析的粘结-滑移数值模拟赵卫平(同济大学建筑工程系,上海200092)摘要:采用通用有限元程序ANSYS10.0对拔出试件进行了接触分析,对数值模拟中的材料模型定义、有限元模型的建立、接触单元生成及后处理等关键技术进行了系统的研究;重点介绍了使用Targe170和Co
2、nta174单元建立三维接触对的实用方法,建议了库仑摩擦模型中摩擦因数和胶着强度的取值,最终实现了基于ANSYS接触分析的粘结-滑移数值模拟。结果表明:该方法可对钢筋拔出过程中的接触摩擦力、接触压力及接触状态等问题进行研究,弥补了宏观试验的不足,模拟拔出试验中的粘结-滑移关系具有一定的可行性。关键词:高强混凝土;细晶粒钢筋;粘结-滑移;数值模拟;ANSYS;高温中图分类号:TU375文献标志码:ABond-slipNumericalSimulationBasedonANSYSContactAnalysi
3、sZHAOWei-ping(DepartmentofBuildingEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Contactanalysisofpull-outspecimenwascarriedoutbyusingfiniteelementprogramANSYS10.0.Aseriesofnumericalsimulationtechniques,suchasdefiningmaterialmodel,establishin
4、gfiniteelementmodel(FEM),generatingcontactelementandpost-processingwerestudied.Thepracticalmethodofsettingup3-DcontactpairwithelementTarge170andConta174wasemphaticallyintroduced.BothfrictioncoefficientsofCoulombfrictionmodelandadhesionstrengthwererecomme
5、nded.Finally,bond-slipnumericalsimulationwasachievedbasedonANSYScontactanalysis.Resultsshowthatcontactfriction,contactpressureandcontactstateintheprocessofsteelbarpull-outcanbestudiedbythismethod,whichmakesupthedeficiencyofmacrotest.Thismethodisfeasiblet
6、osimulatebond-sliprelationshipduringpull-outtest.Keywords:highstrengthconcrete;fine-grainedsteelbar;bond-slip;numericalsimulation;AN-SYS;elevatedtemperature[4]hardt等用改进的“界面层”模型模拟了粘结问题,0引言界面层划分成隆起的单元,其外形与钢筋肋形状相[1]1967年Ngo等建立了第1个关于钢筋与混符,钢筋和混凝土视为线弹性材料,隆起单元采
7、用弹[2]凝土粘结问题的有限元模型。1968年Bresler等塑性的受压本构模型模拟非线性行为,采用拉应力[3]和Nilson提出用线性和非线性弹簧模拟钢筋与混截断的Mohr-Coulomb准则破坏面描述多轴应力下[5]凝土的粘结行为,这种“界面层”模型得到了广泛的的破坏情况。1992年Cox等基于对拔出试验数认可,到现在仍然被广泛地应用。1984年Rein-据的分析提出了2-D塑性粘结模型,在钢筋周围有收稿日期:2011-04-05基金项目:国家高技术研究发展计划(“八六三”计划)项目(2007AA0
8、3Z550)作者简介:赵卫平(1981-),男,河北石家庄人,工学博士研究生,E-mail:weipingzhao163@163.com。第2期赵卫平:基于ANSYS接触分析的粘结-滑移数值模拟45限厚度的区域内,建立了局部滑移模与粘结应力之[6]间的关系。1995年VanMier等提出一种非常特别的有限元模型,模型中采用了20世纪90年代兴起的格构模型,混凝土被规则或随机生成的格构形式“微梁”代替,模型充分考虑了材料的不均匀性。“微梁”的
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