全级配混凝土二维细观模型的自动生成

《全级配混凝土二维细观模型的自动生成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第18卷第4期建筑材料学报Vo1．18．NO．42015年8月JOURNAL0FBUILDINGMATERIALSAug．。2015文章编号：1007—9629(2015)04—0626—07全级配混凝土二维细观模型的自动生成武亮，王菁，糜凯华(昆明理工大学电力工程学院，云南昆明650500)摘要：将COMSOL软件与MATLAB软件有机结合，提出基于数值图像处理技术和骨料嵌入判别准则的混凝土细观数字模拟方法，实现了全级配混凝土二维细观几何模型和有限元模型的自动生成．骨料的生成主要依据混凝土级配中的骨料粒径分布

2、，骨料的投放以骨料颗粒不相互嵌入为原则．为了验证该方法的有效性，采用4种形状的粗骨料试件进行模拟．结果表明：对于骨料含量高的全级配混凝土细观模拟试件，无论是骨料投放还是有限元网格自动剖分，此方法均可获得较高效率．关键词：全级配混凝土；细观模型；数值模拟；随机骨料中图分类号：TU528．36文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2015．04．016AutomaticGenerationof2DMesoscaleModelsforFully-GradedConcreteWULiang，WANGJing，MEIKai

3、hua(FacultyofElectricPowerEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)Abstract：Amethodwhichallowsfortherandomstructureofaggregatesinthenumericalsimulationoffully-gradedconcreteatamesoscopiclevelwasdeveloped．Two—dimensionalgeometricalmodelandthefi—n

4、iteelementmodelwereautomaticallygeneratedbycouplingthecommercialsoftwareCOMSOLwithMATLAB．Thegenerationprocesswasbasedupontheproposednumericalimageprocessingtechnologyandthedifferentinterfacialembeddingcriterionswhereintheaggregateparticlesweregeneratedfromacertainaggregatesiz

5、edistributionandthenplacedintotheconcretespecimeninsuchawaythattherewasnointersectionbetweentheparticles．Theeffectivenessoftheproposedmethodhadbeenassessedbysire—ulatingfourkindsofcoarseaggregateshapes．Itisshownthatahighefficiencycanbeachievedinplacingaggregatesandautomaticme

6、shingpreprocessforhighvolumefractionsofaggregatesinfully·-gradedcon—crete．Keywords：fully—gradedconcrete；mesoscalemodel；numericalsimulation；randomaggregate混凝土在细观层面上是由砂浆基质、粗骨料和力学特性，如基于有限元理论提出的格构模型L1]、两者间的黏结界面组成的三相复合材料．混凝土材MH细观模型L2]、随机粒子模型[3]、刘光廷模型【l4]以料的各组分对其宏观力学性能均有直接影响．全级及MFP

7、A细观模型L5等；基于离散元理论提出的颗配混凝土因骨料粒径较大，致使其裂缝扩展路径与粒一界面元模型[6和梁一颗粒模型_7等．这些模型弥普通混凝土有较大差异。由于以宏观混凝土材料进补了混凝土宏观试验分析上的很多缺陷和不足．因行力学性能试验，需受试验条件、环境条件及人为因此，在细观层面上建立全级配混凝土仿真模型对其素等影响，所得到的试验结果离散性较高．为此，诸裂缝扩展规律全过程进行模拟计算，特别是对全级多研究者提出了多种细观模型来研究混凝土材料的配混凝土大尺寸试件有重要意义．收稿日期；2013—11-14；修订日期：2014—01—21基金项目：国家

8、自然科学基金资助项目(51269007)第一作者：武亮(1962一)，男，云南曲靖人，昆明理工大学副教授，硕士生导师，博士．E—mail