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模拟混凝土类材料在高应变率下的压缩特性,土木工程外文翻译
文档价格: 100 金币 立即充值 文章语言: 英语-中文 原文出处: 请在文档内查看
译文字数: 8869 字 (节选翻译) 译文格式: Doc.docx (Word) 更新时间: 2017-11-28
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模拟混凝土类材料在高应变率下的压缩特性,土木工程外文翻译,泡沫玻璃,压缩特性,颗粒粒径

译文(字数:8869):
摘 要: 单轴压缩实验是测试混凝土类材料强度特性最常用的方法,分离式霍普金森压杆实验是测试混凝土类材料的动态抗压强度实验的代表。在动载荷作用下材料的强度增 加通常归因于应变率效应并且称它为动态增加因素。然而一些研究人员发现在分离式霍普金森压杆样本实验中惯性约束半径导致混凝土类材料的动态强度明显增加。 他们把材料强度的增加归因于惯性约束效应代替应变率效应。目前的研究,数值分析被用于研究混凝土类材料在高应变率下的抗压特性。大尺度均匀性和中尺度非均 匀性模型得到发展。在研究大尺度模型时,材料被假定为均匀各向同性。在中尺度模型,试件被当作三相混合体,它由聚合体、砂浆基底和聚合体和砂浆基底之间的 界面转换区。聚合体假定为圆形,界面转换区作为聚合体一个薄的界限。这两个尺度模型的材料都被假定为各向同性,因此测得的强度增加是由于惯性约束。对应变 率敏感的材料被用于这两种模型的计算。混凝土试样在不同应变率下抗压试验的数值分析已经得到实现。惯性效应的相对贡献和应变率对于抗压强度的影响,基于数 值分析的结果得到验证。出现裂纹的混凝土试样也进行了研究。
关键词:中尺度模型;混凝土类材料;数值模拟;高应变率;抗压强度
1.前言
混凝土作为最常用的建筑材料之一,可能遭受极端动载荷例如爆炸载荷和高速冲击载荷。了解混凝土试样遭受高应变率变形的反应是抓住混凝土结构在极端载荷下的 特性必不可少的。单轴压缩实验是最常用测试混凝土和混凝土类混合材料强度特征的方法。直接压缩分离式霍普金森压杆是一种测试混凝土类材料在高应变率下的动 态抗压强度的常用方法。大量的实验结果表明动态单轴抗压强度随着应变率的增加而增加。具有代表性的动态增加因素,被定义为材料的动态强度和静态强度的比 值,是用来描述由于应变率效应引起强度的增加。基于实验结果,一些经验压缩动态增加因素的公式出现。例如,CEB的建议、Tedesco and Ross的经验DIF、Grote的压缩DIF和Katayama论文中采用的DIF。然而,这个现象仍然没有很好的理解。唯一被较好接受的想法是两个因 素,即硬化的水泥浆的粘弹性和微裂纹随时间的发展,可能对高应变率效应有作用。一些学者认为动态单轴强度的增加仅仅由于惯性约束造成的。另外一些学者认为 动态单轴抗压强度的增加仅仅当在应变率高于周边的时候是由于惯性约束造成的。然而大部分的可利用公式主要是依据动态试验结果的曲线拟合得到的,没有考虑惯 性约束。基于这些原因,这些可利用的DIF可能对混凝土和混凝土类材料的动态抗压强度估计过高。

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