论文摘要
大型混凝土工程如高坝、核电站、交通和军事工程中混凝土的损伤塑性问题是亟待解决的难题。本文围绕混凝土材料与结构的塑性损伤分析问题做了以下4方面的工作。(1)用数字散斑相关方法研究了单边预制缺口梁和双边预制缺口梁在不同的边界条件下,在四点剪切加载的情况下的破坏现象。观察到了混凝土的变形局部化现象,通过试验证明边界条件的不同对试验结果的影响很大,在用四点剪切试验验证理论时,应仔细处理支座与试件间的接触。(2)采用四点剪切混凝土梁模型,使用ABAQUS/Explicit作为数值工具。以双边缺口梁和单边缺口梁为对象,对混凝土构件的塑性损伤演化行为进行了数值模拟研究,计算出了混凝土损伤过程区的长度,供梯度依赖损伤模型为特征长度取值时提供参考。(3)使用FORTRAN语言,在AutoCAD的平台上编写了一个程序。这个程序能够结合有限元网格及数值分析结果的特点和AutoCAD所提供的图元,按照AutoCAD图形交换文件的格式把有限元数值计算结果写到AutoCAD的.DXF文件中,从而实现了在AutoCAD界面下将有限元网格及数值分析结果可视化。以一个井孔稳定二维弹塑性有限元数值分析为例,实现了该有限元分析网格及数值结果的可视化,生成了井孔模型的网格图、变形图和应力分布等值线图。(4)通过ABAQUS软件提供的UMAT子程序将一种新的考虑应力三轴比依赖特性的塑性损伤本构模型植入到现有的ABAQUS软件的材料库中,并用UVARM子程序将自定义的损伤变量输出到结果文件.odb中,进行结果的图形显示。通过混凝土立方体单元单轴受拉算例验证了模型和程序的有效性。
论文目录
摘要Abstract目录第一章 绪论1.1 课题的提出与意义1.2 课题的研究动态1.2.1 四点剪切试验的由来1.2.2 数字散斑相关方法的发展概括1.3 本文的主要工作第二章 数字散斑相关方法2.1 数字散斑相关方法概述2.2 散斑场2.3 基本原理2.3.1 表征物体的面内变形2.3.2 相关系数2.3.3 搜索算法2.3.4 亚像素位移计算方法2.3.5 灰度重建2.4 本章小结第三章 混凝土变形局部化的试验研究3.1 引言3.2 试验准备3.3 试验装置3.4 试验结果3.4.1 裂纹扩展过程3.4.2 位移场及其演化过程3.4.3 应变场及其演化过程3.5 本章小结第四章 混凝土结构损伤过程区几何特性数值研究4.1 引言4.2 本构模型4.2.1 损伤模型4.2.2 塑性模型4.3 本次计算的材料参数取值4.4 载荷和几何模型4.5 模型网格4.6 计算结果4.6.1 双边预制缺口试件计算结果4.6.2 单边预制缺口试件的计算结果4.7 本章小结第五章 基于AutoCAD的有限元数值结果图形显示程序编写5.1 引言5.2 DXF文件总结构5.2.1 HEADER段5.2.2 CLASSES段5.2.3 TABLES段5.2.4 BLOCKS段5.2.5 ENTITIES段5.2.6 OBJECTS段5.2.7 THUMBNAILIMAGE段5.2.8 EOF段5.3 组5.4 段的格式5.4.1 DXF文件HEADER段的样例5.4.2 DXF文件CLASSES段的样例5.4.3 DXF文件TABLES段的样例5.4.4 DXF文件BLOCKS段的样例5.4.5 DXF文件ENTITIES段的样例5.4.6 DXF文件OBJECTS段的样例5.4.7 EOF段5.5 常用图元的组码组成5.5.1 POINT5.5.2 RAY5.5.3 LINE5.5.4 ARC5.5.5 CIRCLE5.5.6 ELLIPSE5.5.7 TEXT5.6 FORTRAN与DXF的连接5.7 后处理图像生成的思路5.7.1 变形前网格图的生成5.7.2 变形图的生成5.7.3 等应力线图的生成5.8 算例5.9 本章小结第六章 混凝土塑性损伤ABAQUS用户子程序开发6.1 ABAQUS程序概述6.2 ABAQUS模块和分析步骤6.3 ABAQUS中材料非线性问题的处理6.4 用户子程序接口6.4.1 概述6.4.2 用户子程序和主程序的结合6.5 ABAQUS用户材料子程序6.5.1 子程序概况与接口6.6 子程序的开发和计算结果6.6.1 本构理论6.6.2 计算模型6.6.3 材料参数6.6.4 计算结果6.7 本章小结第七章 总结与展望参考文献在学研究成果致谢
相关论文文献
标签：数字散斑相关方法论文; 试验论文; 有限元法论文; 后处理论文;
