文档介绍：作者姓名:至蛊.——混凝土破坏过程声发射的协同学分析及其数值模拟青,岛理工走学工程硕士学位论文国内目书分类号:—二堑量业—一学科专业:莲亟蔓±查王蕉塑照指导教师:±亡盟赵撞二吣炅目际田书升类号:———————二一
摘要同学的基本原理,对混凝土破裂过程中声发射现象进行了探索性研究,并通过混凝土破裂过程中内部结构状态变化鹕搜莼和声发射特征的对应关系,从更深层次上认识混凝土的破裂机理。首先分析了混凝土声发射参数与损伤演化的关系及如何使用声发射参数来表示损伤演化特征,并依此为基础,对混凝土材料声发射同应力、应变之间的耦合关系进行了探讨,然后以声发射事件计数率作为混凝土破坏过程的序参量,建立了混凝土声发射序参量的演化方程,并分析了其科学意义,对混凝土声发射的协同特征进行了全面描述。最后,应用软件对混凝土声发射进行模拟,应用数值模拟的方法验证了混凝土声发射的协同效应,从而进一步证实了研究结果的准确性和利用协同学研究混凝土声发射的可行性,为混凝土声发射技术的工程应用提供理论依据;同时,所做的数值模拟工作,也为混凝土破裂机理研究提供了新的手段,即数值试验手段。应用唐春安教授软件,通过对混凝土受力破坏过程的声发射数值模拟试验,研究了混凝土破坏全过程的声发射特征,包括声发射与时间、声发射与应力水平之间的关系。混凝土声发射是与其内部微破裂鹕的产生直接相之间存在正比关系。研究表明,混凝土声发射事件率在不同应力水平的变化很大;混凝土在接近峰值强度时单位时间内的应力增长速度减小、声发射事件率出现明显下降。模拟试验研究表明,用声发射参量表达损伤因子而得到的混凝土在单轴应力状态下的损伤演化曲线和应力应变曲线与数值模拟试验所得到的测试数据相关键词混凝土;破裂原理;声发射;协同学;数值试验;混凝土破裂过程中声发射现象能够很好地揭示混凝土破裂机理。本文利用协关的,并存在着必然联系。在数值模拟计算中,单元的损伤量与混凝土的声发射一致。青岛理工大学工程硕士学位论文
疯啡翘苋けす珩蟊けな;;、Ⅳヨ謘,圈縋畍谢篊籇籄...,甀籄【;
第滦髀问题的提出和研究背景年新华网莫斯科盏纾砺匏菇艏鼻榭霾丈钜狗⒉嫉淖钚消息说,莫斯科鲍曼市场顶部坍塌事故死亡人数已增至耸苌恕据俄塔社报道,莫斯科鲍曼市场顶部坍塌事故发生在莫斯科时间椒矫住=眨莫斯科地区普降大雪,导致这家市场的顶部积雪严重,这被怀疑是这次事故的重初步调查表明,该事故是由钢筋混凝土项棚上的长期的微小裂痕导致,进而影响到连接顶棚外部金属支柱和钢筋混凝土顶棚间的金属构件,使它逐渐无法支撑数十吨重的顶棚,并最终导致拱形顶棚发生坍塌。正所谓“千里之堤,溃于蚁穴”,一个很容易就被人忽略的穿孔,经过长期的逐渐发展,竟然酿成如此巨大的事故。人们不仅要问:貌似微不足道的损伤怎么类似事故的发生呢混凝土作为重要的建筑材料己有百余年的历史,当前广泛应用于土木建筑交通、水利、采矿等各个领域。混凝土材料的破坏过程,一直是力学、材料和工程等各学科的研究热点和难点之一。研究混凝土结构的破坏过程,对揭示混凝土结构破坏过程的宏观非线性力学行为本质及其破坏机理,具有重要的理论意义和工程实用价值。混凝土其典型变形和破坏特点可以归纳为以下几点:蘼墼诶旎故窃谘顾跚榭鱿拢谙叩员湫谓锥沃蠛痛锏阶畲蟪性能力之前,材料将经历一个非线性变形阶段,伴随着弹性模量的逐渐降低;诖锏阶畲蟪性啬芰χ螅岱⑸睾裳杆俚浜陀Ρ淙砘T诖锏椒值强度之后仍然具有一定的承载能力,跟完全脆性材料不同,混凝土具有一定的湫魏推苹的J绞芗釉啬J接跋旌艽螅诓煌睾勺饔孟驴梢苑⑸选耍碛涨宄时肿笥摇1谐《ゲ考负跞ú刻婊嘉要原因。能导致如此巨大的事故昵茄莼墓媛墒鞘裁如何控制损伤的演化和预防残余强度:
剪切、延性断裂、拉伸张裂等破坏形式:ブ嵫顾鹾偷ブ崂烨慷炔钜旌艽螅硐殖隹寡共豢估奶氐悖,简称遣牧匣蚪峁乖谕饬蚰诹ψ饔孟拢在产生变形或损伤的同时,以弹性波的形式释放出部分应变能的一种自然现象【浚是材料内部由于不均匀的应力分布所导致的由不稳定的高能态向稳定的低能态过结构内部形变或损伤演化的全过程。混凝土中裂纹的产生和扩展规律、混凝土的失稳模式同声发射之间有着密切的关系。材料的损伤和破坏是一类极为普遍的现象,也是当前力学界与工程界均十分关注的一个焦点。似乎可以认为,它与湍流并列,堪称力学中最复杂、最困难的两大难题,也是非线性科学中两个重要范例。虽然对材料损伤和破坏问题已进行了多年、广泛的研究,但大多数基本问韪仍末找到令人满意的答案。钱学森将其归入“连基本概念也还不十分清楚的问题”。事实上,损伤问题跨越了固态物质从原子键断裂到固体出现宏观分离,高达啾兜某叨炔钜欤男┏叨壬系哪男问题的途径,就要从搞清基本概念开始,材料的损伤和破坏有以下特点:从了解材料的损伤和破坏过程中的特点鹕撕推苹滴侍馑疾斓南低常乇鹗窃谟型庥αΦ淖饔檬