一种河冰力学性能的代表性表征方法技术

本发明专利技术涉及一种河冰力学性能的代表性表征方法，具体包括：S1、确定河冰代表体的细观结构及细观机理，基于细观计算力学方法得到所述河冰代表体，构建河冰细观计算模型；S2、基于所述河冰细观计算模型下的河冰强度，确定河冰在不同工况下的强度性能，分析河冰代表体尺寸并得到最终结果；S3、对所述最终结果在不同工况下的强度变化进行统计分析，确定能反映整体样本强度的最小细观河冰体元。本发明专利技术采用细观计算力学方法，并基于构建的河冰细观计算模型模拟河冰强度，对单轴加载情况下河冰强度进行模拟计算，以此确定河冰计算强度代表体的尺寸。以此确定河冰计算强度代表体的尺寸。以此确定河冰计算强度代表体的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种河冰力学性能的代表性表征方法


[0001]本专利技术涉及水利工程
，特别是涉及一种河冰力学性能的代表性表征方法。

技术介绍

[0002]目前，对材料代表体的研究，已有成果多侧重于对材料弹性性能代表体的研究，对强度代表体的定量研究较少。部分公开文献中分析了5mm
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5mm～25mm
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25mm尺寸的颗粒增强型随机非均质材料数值样本在单轴拉伸和剪切两种荷载下的代表体尺寸，结果表明：硬化阶段代表体尺寸远大于弹性阶段，但是文中并未对代表体的尺寸给出定量结果。采用数值极限分析方法，研究了周期性复合材料代表体尺寸的选取对强度均匀化的影响，结果表明：代表体尺寸为20倍加载粒径以上时，均匀化性能才不受边界的影响。
[0003]河冰是指河水因热量变化产生的结冰现象，可取出储存供生活用，也可利用其作为渡桥，方便交通。河冰具有微观、细观和宏观等多重尺度特征，对其力学机理的研究，需要在不同层次深入研究，并建立各个层次间的联系。因此，河冰代表体尺寸的准确确定是河冰细观机理研究和宏观性能预测的重要基础，对建立河冰各个层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河冰力学性能的代表性表征方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、确定河冰代表体的细观结构及细观机理，基于细观计算力学方法得到所述河冰代表体，构建河冰细观计算模型；S2、基于所述河冰细观计算模型下的河冰强度，确定河冰在不同工况下的强度性能，分析河冰代表体尺寸并得到最终结果；S3、对所述最终结果在不同工况下的强度变化进行统计分析，确定能反映整体样本强度的最小细观河冰体元。2.根据权利要求1所述的一种河冰力学性能的代表性表征方法，其特征在于，基于物理属性的统计特征，所述河冰代表体为非均质材料。3.根据权利要求2所述的一种河冰力学性能的代表性表征方法，其特征在于，所述河冰代表体要满足：数值模拟结果不受数值样本随机性的影响；强度随尺寸的增加趋于稳定，波动范围不能超过允许误差。4.根据权利要求1所述的一种河冰力学性能的代表性表征方法，其特征在于，所述构建河冰细观计算模型具体为：提取所述河冰代表体的晶粒尺寸和分布，确定河冰晶界及初始缺陷，得到细观结构参数；基于冰晶的力学性能确定河冰晶粒弹性模量以及河冰晶粒断裂强度，计算冰晶界的强度，得到细观材料参数；基于所述细观结构参数和所述细观材料参数构建河冰细观计算模型。5.根据权利要求1所述的一种河冰力学性能的代表性表征方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宇，田治宗，时芳欣，谢志刚，苏磊，马子普，于国卿，张晓华，徐路凯，曾贺，岳瑜素，张宝森，
申请(专利权)人：黄河水利委员会黄河水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：