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《基于CT扫描的混凝土三维细观数值模拟》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、第27卷第1期建筑科学与工程学报Vol.27No.12010年3月JournalofArchitectureandCivilEngineeringMar.2010文章编号:167322049(2010)0120054206基于CT扫描的混凝土三维细观数值模拟刘汉昆,孙超,李杰(同济大学土木工程学院,上海200092)摘要:利用CT对混凝土试件进行扫描,借助MIMICS软件对扫描图像进行三维重构,得到了混凝土三维几何模型;对不同配合比的混凝土与水泥砂浆试件进行了力学试验,得到了数值模型的力学参数;基于所得混凝土三维数值试件参数,在ABAQUS软件中利用塑性损伤模型
2、模拟了混凝土三维数值试件的单轴拉、压加载过程,并将数值模拟结果与试验结果进行了比较。结果表明:该三维数值模型具有合理性。关键词:混凝土;CT扫描;三维细观数值模拟;损伤局部化中图分类号:TU528.1文献标志码:AThree2demensionalMesoscopicNumericalSimulationofConcreteBasedonCTScanLIUHan2kun,SUNChao,LIJie(SchoolofCivilEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Concretespe
3、cimenswerescannedbyusingCT,basedonthegenerateddata,athree2dimensionalgeometricmodelwasobtainedbythethree2dimensionalreconstructionontheCTphotosusingMIMICSsoftware.Then,mechanicalexperimentswereimplementedondifferentmixtureratiosofbothconcreteandcement2mortarspecimens,whichprovidedmec
4、hanicalparametersfornumericalmodel.Finally,withtheplasticdamagedmodel,theloadingprocessofthree2dimensionalconcretenumericalspecimenssubjectedtouniaxialtensionandcompressionweresimulatedbyusingABAQUSsoftware.Thecomparisonofnumericalandexperimentresultswascarriedout.Theresultsshowthatt
5、heproposedthree2dimensionalnumericalmodelisrational.Keywords:concrete;CTscan;three2dimensionalmesoscopicnumericalsimulation;damagelo2calization构型,继而生成三维有限元模型,再采用细观数值模0引言拟的思路研究混凝土的力学行为成为混凝土力学特20世纪80年代以来,CT技术被用来研究岩性研究的一种新途径。20世纪80年代初,Morgan[1]石、土、混凝土等材料的内部细观、微观结构及微孔等首次采用医用CT对混凝土小试件进行了C
6、T洞与微裂纹的开展等。近年来,基于混凝土CT切扫描,获得了含骨料、砂浆、微裂纹的混凝土断面图[2]片扫描并利用图像重构技术获得真实的混凝土三维像。Buyukozturk通过对基于X射线或γ射线的收稿日期:2009211222基金项目:国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目(50321803);国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目(50621062);国家自然科学基金青年科学基金项目(50608057)作者简介:刘汉昆(19852),男,河北邯郸人,工学硕士研究生,E2mail:liuhankuncivil@hotmail.com。第1期刘汉昆,等:基于CT
7、扫描的混凝土三维细观数值模拟55CT法与热红外线法、微波法、声发射法等的对比,表2水泥砂浆的配合比发现骨料、砂浆、孔洞等组分在CT图像中清晰可Tab.2MixtureRatiosofCement2mortar见,认为X射线CT法是研究混凝土内部结构的有各材料用量/(kg·m-3)分组编号效方法。周尚志等[324]应用X射线CT法对单轴压水水泥砂子粉煤灰缩条件下混凝土的细观破裂过程进行了实时扫描观1333750100583测,获得了混凝土试件内部CT尺度裂纹开裂、扩234068011450展、连通的全过程CT图像。戚永乐等[5]利用图像333150913360处理
8、技术对扫描后的混凝土CT
