生成混凝土三相细观模型的方法技术

本发明专利技术提供一种生成混凝土三相细观模型的方法，包括：步骤1：选取形状具有代表性的粗骨料，对其进行扫描获得粗骨料的几何模型；步骤2：将步骤1中的粗骨料几何模型导入离散元中，对其进行填充生成颗粒簇；步骤3：基于离散元法，在指定的区域内随机生成步骤2中的颗粒簇；步骤4：提取步骤3中颗粒簇的形状、尺寸、位置信息，并将其映射到有限元中；步骤5：在有限元中建立混凝土试件模型并使用六面体网格对其进行剖分，判断各网格顶点的位置并依据此对混凝土的不同相进行区分。本发明专利技术中粗骨料位置的不再高度依赖算法确定，且模型划分网格较为规则，计算时易收敛、计算效率较高。计算效率较高。计算效率较高。

【技术实现步骤摘要】
生成混凝土三相细观模型的方法


[0001]本专利技术属于混凝土细观结构的数值模拟的
，具体涉及一种生成混凝土三相细观模型的方法。

技术介绍

[0002]混凝土是由粗骨料、砂、水、掺合料等按照一定比例配置，经搅拌、振捣、养护而形成的人工石材。混凝土具有成本低、强度高、耐久性好、原料丰富等优点，被广泛应用于土木、水利等建筑工程中。混凝土具有高度的非均质性，在细观层次，通常被视为由砂浆、粗骨料和界面过渡区(Interfacial Transition Zone，简称ITZ)组成的三相复合材料。粗骨料体积占混凝土总体积的40％
‑
50％，在混凝土结构中起到“骨架”的作用。混凝土结构受到外荷载作用时，粗骨料之间能够相互传递力，并且由于粗骨料的刚度较大，能够对混凝土内部裂缝的扩展起到一定的阻碍作用。ITZ是砂浆和粗骨料胶结过渡的部位，厚度为15
‑
30μm。与砂浆相比，ITZ的水泥含量较少、孔隙率和含水量较高，因此ITZ的粘附力较弱，即强度较低。通常认为，在外荷载的作用下，裂缝沿着ITZ延伸扩展，从而造成混凝土结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生成混凝土三相细观模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：选取形状具有代表性的粗骨料，对其进行扫描获得粗骨料的几何模型；步骤2：将步骤1中的粗骨料几何模型导入离散元中，对其进行填充生成颗粒簇；步骤3：基于离散元法，在指定的区域内随机生成步骤2中的颗粒簇；步骤4：提取步骤3中颗粒簇的形状、尺寸、位置信息，并将其映射到有限元中；步骤5：在有限元中建立混凝土试件模型并使用六面体网格对其进行剖分，判断各网格顶点的位置并依据此对混凝土的不同相进行区分。2.根据权利要求1所述的生成混凝土三相细观模型的方法，其特征在于，步骤3中，颗粒簇的位置在指定区域内随机确定，颗粒簇的粒径根据需要固定不变或服从正态分布、对数正态分布、自定义粒径级配。3.根据权利要求1所述的生成混凝土三相细观模型的方法，其特征在于，所述的步骤4中，将离散元中颗粒簇的位置信息映射到有限元时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，刘曼曼，李凯奇，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：