项目名称: 基于近场动力学理论的混凝土非局部本构建模与渐进破坏研究

项目编号: No.51209079

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2013

项目学科: 水利科学与海洋工程学科

项目作者: 黄丹

作者单位: 河海大学

项目金额: 25万元

中文摘要: 混凝土材料和结构的破坏一直是研究者关注的焦点,但其损伤累积和渐进破坏机制尚无法精确描述。本项目引入新兴的适于求解不连续问题的近场动力学(Peridynamics,PD)思想,对混凝土细微观结构进行参数表征和统计分析,基于物质点间的相互作用建立考虑材料细微观结构特征的混凝土积分型非局部PD本构模型;构建相应的混凝土PD模型均质化方法、自适应算法以及误差估计方法,通过求解空间积分方程模拟混凝土结构中损伤累积以及裂纹萌生、扩展、贯通的渐进破坏全过程,突破基于连续介质力学理论的传统方法在模拟破坏问题时的瓶颈;通过不同静、动荷载实验验证混凝土PD本构模型和算法模拟结构渐进破坏的精度与效率;根据数值模拟结果找出混凝土细微观结构参数与宏观力学特性之间的内在联系,分析混凝土破坏的物理机制,为新型高性能混凝土的研发和混凝土结构的安全评估提供科学依据,并为混凝土类复杂非均质材料的损伤破坏模拟提供新的思路。

中文关键词: 混凝土;破坏;近场动力学;非局部模型;微结构

英文摘要: Even though concrete materials and structures have been studied for many years, their failure process has not been fully understood yet. Especially, the progressive failure process in concrete materials and structures cannot be predicted accurately due to the incapability of current available simulation tools. To potentially solve this problem, the objective of the proposed research is to study the effect of microstructures on mechanical behavior of concrete, and shed new light on predictability of damage accumulation and progressive cracking in concrete materials and structures using a novel and promising numerical tool of non-local peridynamics. The proposed study is divided into the following three major tasks:(a) characterizing the microstructures of concrete with experiments and statistical analysis, and developing an integral-type non-local peridynamic constitutive model for concrete correspondingly.(b)establishing the theoretical aspects for homogenization, mesh adaptivity and error estimation under the framework of peridynamics, and then conducting numerical simulations on damage accumulation, crack initiation and propagation in concrete materials and structures. Without using the gradient of displacement in its equation of motions, the non-local peridynamic model in the proposed study can evidently enh

英文关键词: Concrete;Failure;Peridynamics;Non-local Model;microstructure

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【Manning新书】高级算法与数据结构,769页pdf
专知会员服务
185+阅读 · 2021年11月12日
逆优化: 理论与应用
专知会员服务
36+阅读 · 2021年9月13日
专知会员服务
13+阅读 · 2021年8月29日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
95+阅读 · 2021年3月25日
【AAAI2021】记忆门控循环网络
专知会员服务
48+阅读 · 2020年12月28日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年7月26日
DigiTimes:下一代iPhone的芯片将基于“4nm”工艺
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
【WWW2021】基于知识嵌入的图卷积网络
专知
0+阅读 · 2021年4月27日
【工业智能】风机齿轮箱故障诊断 — 基于振动信号
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月16日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月14日
Deformable Style Transfer
Arxiv
14+阅读 · 2020年3月24日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
【Manning新书】高级算法与数据结构,769页pdf
专知会员服务
185+阅读 · 2021年11月12日
逆优化: 理论与应用
专知会员服务
36+阅读 · 2021年9月13日
专知会员服务
13+阅读 · 2021年8月29日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
95+阅读 · 2021年3月25日
【AAAI2021】记忆门控循环网络
专知会员服务
48+阅读 · 2020年12月28日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年7月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员