基于复杂凸形硬/软化粒子微结构模型的颗粒材料传输性能研究

项目名称： 基于复杂凸形硬/软化粒子微结构模型的颗粒材料传输性能研究

项目编号： No.11402076

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 许文祥

作者单位： 河海大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 颗粒材料（如：水泥基材料、陶瓷、玻璃等）在国民生产中具有广泛的应用，其传输性能直接关系到材料结构的耐久性和服役寿命。在微观尺度上颗粒材料通常可以被看成由代表不同组份且形貌各异的多分散的硬/软化粒子随机堆积复合而成。但由于受到现有的实验手段和球形粒子随机堆积模型的局限，很难定量地表征含有粒子几何信息的颗粒材料微结构与其传输性能之间的关系。本项目拟从开发凸形粒子重叠检测的通用算法来建立复杂凸形硬/软化粒子随机堆积模型入手，结合相关理论和数值模拟试验定量地分析颗粒材料中硬化粒子、界面、软化粒子的各相微结构特征，利用复合材料理论将各相的微结构特征与材料的传输性能耦合，构建颗粒材料组成―微结构―传输性能之间的理论预测模型，并结合水泥基材料的氯离子扩散试验验证粒子的几何特征对颗粒材料的微结构和传输性能影响机制的可靠性，从而为通过优化颗粒材料的结构来提高其耐久性和服役寿命提供理论支持。

中文关键词： 颗粒材料；凸形颗粒；微结构；传输性能；弹性模量

英文摘要： Granular materials such as cementitious materials, ceramics and glasses have been extensively used in industries. Transport properties of granular materials play an important role in their durability and server life. At a microscopic scale, granular mater

英文关键词： Granular materials；Convex particle；Microstructure；Transport properties；Elastic modulus