混凝土构件裂缝动态扩展数值仿真

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1、硕士学位论文混凝土构件裂缝动态扩展数值仿真黄山指导老师夏雨副教授专业名称土木工程学科门类工学论文提交日期2015年6月10日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文混凝土构件裂缝动态扩展数值仿真题目NumericalSimulationofDynamicCrack英文题目PropagationinConcreteComponent姓名黄山专业名称土木工程学科门类工学指导老师夏雨副教授论文提交日期2015年6月10日论文答辩日期2015年5月24日答辩委员会主席冯锦华教授级高工论文评阅人张敏教授赵小莲教授常岩军教授独创性声明

2、本人巧虫产明：所早．巧的节化论文．足本人在导帅的巧详下独立売成所化巧的成舆。陈文中已强注明引Ｗ的内巧外，本论义不包宙化时其化个人或架巧己经栽表或揭写过的作品成果。对本文的研巧做出軍要贡献的个人和集体？巧己在文中臥明确点式标明。本人完全惹识刹本卢明的法巧巧巧山本人承巧。化者坦名：Ｂ斯ｉ並／＞广西科技大学硕士学位论文摘要摘要混凝土在内拉应力作用下由于其抗拉强度较低会产生裂纹，混凝土基本都是带裂纹工作。而混凝土动态裂纹扩展由于其复杂的应变率和惯性效应，其与静态裂纹扩展相比具有较大的差异性。且动态裂纹扩展问题的理论还不完善

3、，实验的离散性也较大。因此数值模拟含偏置裂纹混凝土在冲击荷载作用下的裂纹扩展对实际工程的安全和设计具有重要的实际意义。基于此，本文在动力分析有限元软件LSDYNA的基础上，所做的主要工作如下：一、在损伤模型和弹塑性模型的基础上，实现了含偏置裂纹三点弯曲梁的两种典型破坏过程。通过将数值模拟结果同已有的实验及数值计算结果相比较，验证了此方法的准确性。二、研究了不同位置的偏置裂纹对构件动态裂纹扩展的影响。研究发现：当荷载P值不变、偏置裂纹在横向不同位置时，裂纹倾角随着偏置裂纹距加载点距离的增大先增大后减小；构件破坏时间随着偏置裂纹位置距加载点

4、距离的增大先增大后减小；当偏置裂纹在纵向不同位置处移动，偏置裂纹的位置越靠近加载点时，试样的破坏时间越大，但对裂纹扩展倾角没有影响。三、研究了纵向偏置裂纹不同长度对构件动态裂纹扩展的影响，研究发现：当偏置裂纹在纵向位置固定且荷载P值一定时，纵向不同长度的偏置裂纹扩展路径基本相同且都是垂直向加载点处扩展；当偏置裂纹在纵向位置固定且荷载P值一定时，纵向不同长度偏置裂纹对试样的破坏时间基本没有影响。四、研究了偏置裂纹不同宽度对构件动态裂纹扩展的影响。研究发现：当偏置裂纹位置、荷载P值不变时，偏置裂纹的不同宽度对构件的裂纹扩展路径有影响，偏置裂

5、纹的宽度越大，裂纹扩展的倾角也越大，对构件的最终破坏时间没有影响。五、研究了偏置裂纹不同高度对构件动态裂纹扩展的影响。研究发现：当偏置裂纹的位置、荷载P值不变时，偏置裂纹的不同高度对构件的裂纹扩展路径有影响且随着偏置裂纹高度的增加，裂纹扩展的倾角逐渐减小，试样最终破坏的时间逐渐减小。六、研究了不同弹性模量对构件动态裂纹扩展的影响。研究发现：当偏置裂纹I广西科技大学硕士学位论文摘要的位置、荷载P值一定时，不同弹性模量对试样的裂纹扩展路径没有影响，即裂纹扩展倾角基本不变；随着弹性模量的增大，试样最终破坏的时间逐渐增大。关键词：动态裂纹扩展；

6、损伤模型；ANSYS/LSDYNA；偏置裂纹；三点弯曲梁II广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractAsthetensilestrengthofconcreteislower,crackwillapearinitfortheeffectofinnertensilestress.Almostalltheconcretecomponetsworkwithcracks.Onaccoutofitscomplicatestrainrateandinertiaeffects,thedynamiccrackpropagationofc

7、oncretehasmanydifferencesfromstaticcrackpropagation.What’smore,thetheoryofdynamiccrackpropagationisnotperfectanditsexperimenthaslargerdiscrete.Therefore,thesimulatingofcrackpropagationaboutconcretewithoffsetnotchundertheeffectofloadhasgreatpracticesignificationinthesafea

8、nddesignofpracticalengineering.Inthispaper,withthefiniteelementsoftwareLSDYNA,themainworkarefinishedasf