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《混凝土细观层次损伤数值模拟_随机骨料结构的生成_姜绍飞》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2007年03月沈阳建筑大学学报(自然科学版)Mar.2007第23卷第2期JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Vol123,No12文章编号:1671-2021(2007)02-0182-05混凝土细观层次损伤数值模拟———随机骨料结构的生成112姜绍飞,邱云飞,陈仲堂(11沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168;21沈阳建筑大学理学院,辽宁沈阳110168)摘要:目的在细观层次上对混凝土进行数值模拟,进而对混凝土的力学性能分析.方法应用蒙特卡罗方法,使用C++语言编程开发二维三相
2、混凝土随机骨料结构(RAS)模型.结果提出了避免产生不合常规骨料颗粒的控制措施,引入向量理论分析并去除凹点,弥补了现有方法中确定骨料多边形延伸率的缺陷;并在VisualC++上模拟实现、生成了具有概率和统计意义的RAS.最后,通过一个数值算例验证了所提方法的有效性.结论笔者提出的RAS产生方法为进一步开发混凝土细观有限元模型打下了坚实的基础.关键词:细观分析;混凝土;随机性;蒙特卡罗;骨料;随机骨料结构中图分类号:TU317文献标识码:A随着计算技术的发展,可以在细观层次上利先建立1个概率模型或随机过程,使其他参数等用数值方法直接模拟混凝土试件或结构的受
3、荷破于问题的解;然后通过对模型或过程的观察或抽坏形态,直观地反映出试件的破坏机理引起了广样试验来计算所求参数的统计特征,最后求出所[1-2]泛的注意.目前基于细观层次的混凝土结构求解的近似值.从理论上讲,利用数学过程产生的模型有格构模型(Latticemodel)、随机粒子模型随机数并不是真正的随机数,一旦第i个随机数[3][4](Randomparticlemodel)、MohamedAR等提确定,则第i+1个随机数通过迭代计算也就随之出的细观模型、随机骨料模型(Randomaggregate确定,因此是伪随机数.在实际应用中,只要这些model)及唐
4、春安等人提出的随机力学特性模伪随机数序列通过一系列的统计检验,就可以当[5-6]型等.这些模型都假定混凝土为一种由骨作真正的随机数使用.产生伪随机数的方法很多,料、砂浆和他们之间的粘结带组成的三相非均质本文采用广泛使用的混合同余法产生在(0,1)区复合材料.这些模型有很多优点,但是仍然存在各间均匀分布的伪随机数,即种缺陷:不能反映单元实际变形形态,且很难反映Xn=mod(λXn-1+C,M)卸载和动力反复加载问题和未考虑骨料颗粒在计[7-8]Rn=Xn/M(1)算域内的随机分布.16基于以上情况,本文应用蒙特卡罗方法,提出经随机数检验证明,M=2,λ=2
5、053,C=35并开发了2维3相混凝土随机骨料结构(RAS)模13849和M=2λ,=7,C=1时,迭代式(1)的伪型,为后续的混凝土细观有限元数值模拟奠定了随机数序列是令人满意的.基础.2随机骨料结构(RAS)的生成1蒙特卡罗方法[1-2]211碎石骨料颗粒的生成蒙特卡罗(Monte2Carlo)方法的基本思想:首碎石骨料类似于岩石压碎产生的尖角形颗收稿日期:2006-09-29基金项目:国家建设部科技攻关项目(05-k4-16);辽宁省教育厅重大科技攻关项目(2004D252)作者简介:姜绍飞(1969-),男,教授,博士,主要从事结构健康监测与组合
6、结构研究.©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第23卷姜绍飞等:混凝土细观层次损伤数值模拟———随机骨料结构的生成183粒,在细观分析中,考虑到骨料在2维结构中的延面.伸问题,先生成随机形状的多边形颗粒,然后通过方法2:采用边的对角7、平均值2π/n.假定多边形的形状可由边数n、极角θi和极半径8、.i-1θi=α+∑…
