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颗粒复合材料界面损伤演化模型的研究: 2008年; 为了预测存在界面脱胶的颗粒增强复合材料有效弹性性质,采用Eshelby微观力学理论及Dvorak转化场分析(TFA),建立了带有缺陷界面的球形颗粒复合材料模型,给出了三相颗粒复合材料的有效切线模量和总割线模量.基于威布尔概率函数,建立了用于描述颗粒和基体间弱化界面演化的损伤模型.利用文献实验数据的校验,选取了合理的模型参数,并将数值试验结果与实验结果进行了对比,证明微观力学弹性损伤模型的合理性.; 琚宏昌陈国荣夏晓舟; 关键词：复合材料弹性模量

混凝土细观分析的研究现状被引量：7: 2008年; 介绍了混凝土细观力学分析方法,即混凝土数值模拟和CT试验研究,数值模拟详细分析讨论了随机骨料模型、格构模型、随机力学特性模型、统计细观损伤力学模型、离散元模型等5种细观力学数值模型的特点以及高性能并行计算作用及实现。考虑到国内医用CT试验只能进行一级配混凝土试件拉、压破坏试验,对二级配混凝土只能进行拉伸破坏试验,因此对多级配混凝土进行细观分析,必须与工业CT结合,将可以完成拉伸、压缩、动力试验,为混凝土的细观研究提供了另一条路径。; 陈爱玖章青刘仲秋夏晓舟; 关键词：混凝土细观分析数值模拟 CT试验

颗粒复合材料微裂纹增韧的数值模拟被引量：1: 2009年; 将弹性复合材料体中主裂纹尖端划分为3个不同的区域,导出了各个区域的本构模型及饱和区域的范围。在最大饱和区域内,应用Monte-Carlo技术产生均匀分布的微裂纹来表示损伤的各向同性,并采用轮流迭代数值技术来评估主裂纹和微裂纹相互作用。在稀疏微裂纹的假设前提下,忽略微裂纹间的相互作用,主裂纹与每一个微裂纹相互作用的应力强度因子可以叠加。分析了两种荷载源,一个是在无限远荷载作用下主裂纹和微裂纹的相互作用,另一个是伴随着微裂纹面上残余应力的释放主裂纹和微裂纹的相互作用。结果表明,两种荷载源都对主裂纹有屏蔽作用,且主裂尖后的微裂纹有最大的屏蔽作用,主裂尖前的微裂纹没有屏蔽作用。; 琚宏昌陈国荣; 关键词：微裂纹相互作用应力强度因子屏蔽

骨料形状对混凝土拉伸强度的影响被引量：12: 2008年; 运用Monte-Carlo方法模拟产生了由骨料、水泥砂浆基体和两者之间的胶结带组成的三相复合材料混凝土试件,采用各向同性的Mazars损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化过程,利用有限元方法分别进行了混凝土二、三、四级配圆形、多边形骨料试件的单轴拉伸数值模拟.试验结果表明:同一级配任意多边形骨料试件的极限承载力总体上要大于圆形骨料试件的承载能力;二、三、四级配混凝土试件强度依次递减;在应力-应变曲线的软化阶段,圆形骨料较多边形骨料试件软化曲线平缓;多边形骨料混凝土试件的脆性指数较圆形骨料混凝土试件的脆性指数高.; 琚宏昌陈国荣夏晓舟; 关键词：混凝土单轴拉伸细观力学数值模拟

Interaction between cracks and effect of microcrack zone on main crack tip: 2010年; Mechanism interaction between cracks with different orientation angles is analyzed based on the principle of superposition and a flattening method. It is found that the maximum interaction effect does not occur when the microcrack is along the direction parallel or perpendicular to the principal tensile stress, which is different from the conclusion drawn by Ortiz （1987）. The mechanism of microcrack generation and the effect of the microcrack zone on the main crack tip are studied. It is concluded that the microcrack zone has effect on the main crack tip, which increases with the increase of microcrack density and length.; 夏晓舟章青乔丕忠李丽娟

混凝土细观损伤破坏过程的数值模拟被引量：20: 2007年; 在细观层次上,把混凝土看作是由水泥砂浆、骨料及二者之间的界面组成的复合材料,应用渐变网格剖分方法对随机投放的骨料、界面和水泥砂浆进行网格剖分,删除多余节点,重新排列节点顺序,生成三维随机骨料分布的细观有限元数值模型.利用该模型分别进行了混凝土的单轴拉伸、压缩、劈拉和梁弯曲等数值试验,分析了不同界面参数、不同砂浆损伤参数、不同加载形式对混凝土试件的变形特点、破坏形式以及承载能力的影响,探讨了混凝土宏观力学性能(如应变软化和剪胀等性质)的细观机制.; 夏晓舟章青汤书军

大岗山高拱坝强地震作用下损伤破坏分析被引量：4: 2009年; 采用连续损伤力学中能量等效原理和有效应力概念,将混凝土强度降低、刚度劣化即损伤作为不可逆内变量张量,并考虑应变率效应和多轴应力状态,建立率相关弹塑性损伤模型。应力本构积分采用返回映射法,给出了有限元程序主要功能流程。对强地震作用下大岗山高拱坝损伤和破坏情况进行数值模拟,评价其强震后的安全性。结果显示,大坝在强震后总体损伤不大,结构安全性较好,但应注意抗震薄弱部位;同时大坝不同部位率响应明显不同,对混凝土力学性能影响不容忽视。; 杜荣强林皋章青陈士海李云锋王海超; 关键词：高拱坝地震弹塑性损伤

正交法分析再生粗骨料混凝土的基本性能被引量：17: 2009年; 采用正交法试验分析了再生粗骨料掺量、聚丙烯纤维掺量和引气减水剂掺量3个配合比因素对再生混凝土抗压强度、劈拉强度和抗压弹模的影响,用再生粗骨料掺量为70%、聚丙烯纤维掺量为0.7%和引气减水剂掺量为0.2%的参数进行配合比设计,可使设计强度为C30的再生混凝土获得良好的和易性和较高的强度。通过对混凝土拌合物含气量的测定,分析得出了随着引气减水剂掺量的增加,含气量增加1%时,再生混凝土的抗压强度降低4.1%,劈拉强度降低7.7%,抗压弹模降低3.9%。将再生粗骨料经机械强化后,可使再生混凝土的抗压强度提高约13%。结果表明:引气减水剂和再生粗骨料掺量是影响这3个力学性能的重要因素。; 陈爱玖王静章青; 关键词：再生粗骨料再生混凝土正交试验

水泥砂浆界面相弹性常数的反演计算被引量：2: 2009年; 为了计算水泥砂浆界面过渡区的弹性常数,采用广义自洽方法(GSCM),根据水泥砂浆内部的微细观结构,建立了由水泥浆基体、岩石离散夹杂(骨料)、界面过渡区(ITZ)和有效弹性材料组成的四相复合材料模型.推导了界面相的体积模量和剪切模量方程.利用已知水泥砂浆材料的实验数据,计算了界面相的弹性常数.发现界面相剪切模量约为水泥浆基体剪切模量的50%.; 琚宏昌陈国荣夏晓舟; 关键词：水泥砂浆界面相界面过渡区反演剪切模量

混凝土梁裂纹扩展的内聚区模型数值模拟被引量：4: 2008年; 为了对混凝土简支梁进行动载荷下断裂破坏的数值模拟,运用动力学虚功原理、时间步长、双线性内聚区模型,采用常规有限元下内聚区模型相结合的方法,编制了简支梁动态分析的程序代码.借助于商业软件ABAQUS强大的前、后处理的功能,验证内聚单元尺寸应当控制在内聚区长度的二分之一以内.在裂纹开裂后的起始阶段,裂纹扩展速度较慢,随后以平稳速度向上传播.算例证明,常规有限元与内聚区模型相结合的方法在模拟裂纹自然发生的断裂过程方面有着广阔的应用前景.; 琚宏昌陈国荣; 关键词：动力学有限元数值模拟

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国家自然科学基金(50679022)

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