泡沫混凝土材料的细观建模方法技术

本发明专利技术涉及一种泡沫混凝土材料的细观建模方法，包括确定泡沫混凝土材料气孔的孔径分布函数、获取建模目标的尺寸和孔隙度、建立泡沫混凝土内部孔隙的几何模型等步骤。本发明专利技术提供的泡沫混凝土材料的细观建模方法，根据泡沫混凝土所观察到的孔径形状特征及孔径分布，进行了颗粒大小和数量的计算，在系统坐标系下生成随机分布的颗粒的三维模型；通过接触搜索算法以判断每一时刻颗粒与颗粒之间是否发生接触，通过划分小空间的方式，大幅降低了接触算法的计算量；通过进行泡沫混凝土细观有限元模型的试验验证证明，本发明专利技术的建模是有效的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料学，具体涉及一种泡沫混凝土材料的细观建模方法。

技术介绍

1、当前泡沫混凝土材料研究中仍存在以下几点不足，主要体现在：目前泡沫混凝土模型仍以二维为主；特定形状的孔隙模型未能反映泡沫混凝土孔径实际形状的任意性和随机性。而泡沫混凝土三维细观建模主要存在两种策略：一种是基于孔径几何模型进行随机投放并采用网格映射的数值模型，可以控制基体厚度，并考虑孔径的分布规律，但该方法孔隙度不能控制，且采用重力自密实时，孔径之间互相接触，开孔和闭孔难以控制，泡沫混凝土中孔径的多种接触模式难以准确地预测，可能导致泡沫混凝土孔径分布预测结果与实际情况有较大的差距。第二种通过扫描的方法得到泡沫混凝土三维模型却是非常艰巨的工作，因此，结合计算效率和成本而言，如何根据泡沫混凝土所观察到的孔径形状特征及孔径分布，快速生成大量随机形状的泡沫混凝土模型仍然是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本专利技术要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种泡沫混凝土材料的细观建模方法。

2、为实现上述目的，本专利技术提出的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种泡沫混凝土材料的细观建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的泡沫混凝土材料的细观建模方法，其特征在于：所述步骤1中，通过光学显微镜或计算机断层扫描获得泡沫混凝土材料的图像中的气孔尺寸分布和相应的累积频率；根据气孔尺寸分布和相应的累积频率获得气孔尺寸与数量的函数，也即是孔径分布函数。

3.根据权利要求2所述的泡沫混凝土材料的细观建模方法，其特征在于：所述步骤2中，将气孔按照孔径分布函数进行均匀分组，将每组中位数对应的孔径等效直径进行统计，将每组的中位数所对应的等效直径设为建模目标的气孔的孔径，每组的分布面积即为该组中建模目标的气孔对应的...

【技术特征摘要】

1.一种泡沫混凝土材料的细观建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的泡沫混凝土材料的细观建模方法，其特征在于：所述步骤1中，通过光学显微镜或计算机断层扫描获得泡沫混凝土材料的图像中的气孔尺寸分布和相应的累积频率；根据气孔尺寸分布和相应的累积频率获得气孔尺寸与数量的函数，也即是孔径分布函数。

3.根据权利要求2所述的泡沫混凝土材料的细观建模方法，其特征在于：所述步骤2中，将气孔按照孔径分布函数进行均匀分组，将每组中位数对应的孔径等效直径进行统计，将每组的中位数所对应的等效直径设为建模目标的气孔的孔径，每组的分布面积即为该组中建模目标的气孔对应的累积频率，最终得到建模目标的每个孔径的占比以及每个孔径对应的个数。

4.根据权利要求3所述的泡沫混凝土材料的细观建模方法，其特征在于：所述步骤3中，若建模目标的孔隙度δ小于36.4％，则认为颗粒之间无接触；首先,通过随机函数生成第一种孔径颗粒；然后，已生成的颗粒之间进行接触判定，若存在接触，则重新生成，至颗粒之间无接触；再通过随机函数生成第二种孔径颗粒，然后，已生成的颗粒之间进行接触判定，若存在接触，则重新生成，至颗粒之间无接触；如此重复，至全部孔径的颗粒生成，颗粒之间无接触；

5.根据权利要求4所述的泡沫混凝土材料的细观建模方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：原奇，贾斌，石建军，郭辉，卢启荣，邓路路，刘倩，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：