UHTCC三点弯曲梁裂纹扩展的数值模拟研究

论文摘要

为了探究超高韧性水泥基复合材料(简称UHTCC)断裂性能,选取三点弯曲梁作为研究对象,应用ABAQUS软件中的扩展有限元方法(XFEM)分析模块,模拟分析了加载条件下三点弯曲梁的裂纹扩展过程和规律,并进行了UHTCC力学参数敏感性分析。根据数值模拟结果,分析了三点弯曲梁的起裂荷载、失稳最大荷载、起裂韧度、临界等效裂缝长度、失稳断裂韧度等指标。结果表明,数值模拟结果与物理试验结果总体一致,UHTCC比普通混凝土具有很好的抗开裂能力和延性;在弹性模量、抗拉强度、断裂能参数原值的基础上,分别提高30%和降低30%。分析了3个力学参数对三点弯曲梁的起裂荷载、失稳最大荷载及其对应的裂缝张开位移影响程度。参数敏感性分析结果表明,弹性模量愈小,抗拉强度愈大,材料断裂失稳延性愈明显,而断裂能对断裂失稳延展性影响不明显。研究成果为UHTCC的材料设计、推广应用以及相应的结构分析等具有参考价值。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙佳伟,傅少君,叶建乔,高山,易勇生

关键词: 三点弯曲梁,扩展有限元法,断裂韧度,参数敏感性

来源: 水利水电技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,建筑科学与工程

单位: 西京学院陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室,武汉大学土木建筑工程学院,Department of Engineering,Lancaster University,江西省交通科学研究院

基金: 国家自然科学基金(51879207)

分类号: TU528

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.05.016

页码: 136-142

总页数: 7

文件大小: 2534K

下载量: 307

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