再生混凝土损伤分析
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作者彭一江//应黎坪
出版社科学出版社
ISBN9787030708687
出版时间2021-12
装帧平装
开本16开
定价178元
货号1202592135
上书时间2024-11-13
商品详情
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目录
前言
主要符号
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 再生混凝土力学性能研究
1.2.1 抗压强度
1.2.2 抗拉强度
1.2.3 弹性模量
1.2.4 峰值应变和极限应变
1.2.5 单轴压缩下应力-应变关系
1.3 混凝土力学性能的动态效应
1.3.1 动力增强系数
1.3.2 破坏模式
1.3.3 动力破坏机理研究
1.4 混凝土多尺度结构
1.4.1 宏观尺度
1.4.2 细观尺度
1.4.3 微观尺度
1.5 细观尺度模型的研究
1.5.1 细观数值模型的分类
1.5.2 连续介质细观力学模型的生成方法
1.5.3 连续介质细观力学模型的应用
1.6 基面力单元法简介
1.7 现存主要问题
1.8 本书的主要内容
第2章 基于势能原理的基面力单元法
2.1 基面力基本理论简介
2.1.1 基面力
2.1.2 基面力与应力张量关系表达式
2.1.3 基面力理论基本方程
2.2 二维势能原理基面力单元法
2.2.1 平面三角形基面力元模型
2.2.2 势能原理基面力单元法主程序流程图
2.2.3 模型正确性验证
2.3 三维势能原理基面力单元法
2.3.1 空间四节点四面体基面力元模型
2.3.2 空间问题主应力及其计算公式
2.3.3 三维基面力单元法主程序开发
2.3.4 模型正确性验证
2.4 动力问题的基面力单元法模型
2.4.1 质量矩阵和阻尼矩阵
2.4.2 动力方程的求解
2.5 静动态损伤问题的基面力单元法模型
2.5.1 直接迭代法
2.5.2 收敛准则
2.5.3 求解步骤
2.6 静动态损伤问题的基面力单元法程序设计
2.6.1 程序流程图
2.6.2 损伤问题的基面力单元法程序验证
2.7 本章小结
第3章 再生混凝土二维细观模型
3.1 基于数字图像技术的再生混凝土细观模型
3.1.1 再生混凝土各相材料分布信息的提取
3.1.2 图像分段变换
3.1.3 滤波除噪
3.1.4 边界处理
3.2 再生混凝土二维随机圆骨料试件几何模型
3.2.1 再生骨料颗粒数与级配
3.2.2 再生骨料老砂浆层厚度
3.3 再生混凝土二维随机凸多边形骨料试件几何模型
3.4 非结构化网格划分策略与实现
3.4.1 网格优化策略
3.4.2 网格内部边界层形成策略
3.4.3 算法
3.5 再生混凝土投影网格模型
3.6 实例应用
3.7 不可交叉渗透的零厚度界面单元在界面过渡区的应用
3.7.1 基本原理
3.7.2 自动插设零厚度界面单元算法
3.8 本章小结
第4章 再生混凝土三维细观模型
4.1 再生混凝土三维随机球骨料试件几何模型
4.1.1 富勒颗粒级配理论
4.1.2 骨料颗粒粒径的随机产生算法
4.1.3 再生骨料老砂浆层厚度
4.1.4 骨料随机投放算法
4.2 再生混凝土三维随机凸多面体骨料试件几何模型
4.3 非结构化网格划分策略与实现
4.3.1 网格内部边界层形成策略
4.3.2 实例应用
4.4 不可交叉渗透的零厚度界面单元在界面过渡区的应用
4.5 本章小结
第5章 再生混凝土材料细观损伤本构模型
5.1 细观损伤演化本构模型
5.1.1 双折线损伤演化本构模型
5.1.2 多折线损伤演化本构模型
5.1.3 分段曲线损伤演化本构模型
5.2 应变空间下的多轴损伤本构模型
5.2.1 应变空间下的破坏准则
5.2.2 非线性指标
5.2.3 等效一维应力-应变关系
5.2.4 割线泊松比的计算
5.3 不可交叉渗透的零厚度界面单元的损伤本构模型
5.4 材料参数Weibull概率分布
5.5 本章小结
第6章 再生混凝土的细观均质化模型
6.1 再生混凝土圆骨料复合球等效模型
6.1.1 泊松比的等效
6.1.2 弹性模量的等效
6.1.3 强度的等效
6.2 细观均质化模型
6.2.1 Voigt并联分析模型及Reuss串联分析模型
6.2.2 细观均质化模型计算程序流程图
6.3 本章小结
第7章 高性能计算软件研发
7.1 串行程序设计方案
7.1.1 一维变带宽存储
7.1.2 方程组分块直接解法
7.1.3 再生混凝土细观模型的串行计算程序流程图
7.1.4 数值算例
7.2 高性能计算软件研发
7.2.1 基于共享内存模式OpenMP的并行方案
7.2.2 基于矩阵分解的PARDISO的并行求解
7.2.3 数值算例
7.3 本章小结
第8章 二维再生混凝土破坏机理静态模拟与验证
8.1 再生混凝土试件轴向拉伸和压缩数值模拟算例验证
8.1.1 模型再生混凝土
8.1.2 再生混凝土
8.2 材料参数分析
8.2.1 新砂浆强度的影响
8.2.2 老砂浆强度的影响
8.2.3 新界面过渡区强度的影响
8.2.4 老界面过渡区强度的影响
8.3 骨料形状的影响
8.3.1 骨料形状对轴心受拉性能的影响
8.3.2 骨料形状对轴心受压性能的影响
8.4 基于数字图像技术的再生混凝土破坏机理静态模拟与验证
8.4.1 材料
内容摘要
再生混凝土材料的应用技术是一项重大的工程课题，其细观结构与宏观力学性能关系及破坏机理研究是十分重要的科学问题及学科前沿热点。本书结合这一学科热点课题，针对再生混凝土材料细观结构的细观力学分析方法开展系统深入的研究，提出了平面和空间的静动态损伤问题的基面力单元法模型，发展了多种再生混凝土的细观建模方法和细观损伤演化本构关系，研发了一系列高性能并行计算的基面力单元法分析集成软件，开展了大量的程序验证工作，实现了混凝土类材料的二维和三维的大规模静态、动态数值模拟。针对再生混凝土材料细观结构破坏机理和破坏规律这个科学课题的系统计算、分析和研究工作，取得了大量具有创新性的研究成果。
本书可作为土木工程、水利工程、交通工程、材料科学与工程、工程力学等专业工程技术人员、教师和研究生的参考书。
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