对这些易损部位就需要考虑材料与结构在细观尺度下存在的细观缺陷及其非连续、非均匀特征进行损伤分析,在这些易损局部的复杂几何构造细节和在内部客观存在的细观缺陷,导致局部热点应力升高、触发损伤演化。分析其组成材料的性能、含量、界面、缺陷等,基于对这些细观构造与缺陷的细观分析结果来确定这些易损部位在宏观尺度下结构模型中的近似于均匀材料的等效性能。......
2023-08-26
在结构响应和损伤分析时,把整体结构组成构件看成是由理想的、连续分布的均匀材料组成;但在某些局部杆件连接处由于自身构造细节特性往往容易发生应力集中,而这些交汇处在通过铆接、焊接等方式连接的时候由于施工质量难以控制而容易形成孔洞、微裂纹等先天缺陷,加剧了该处的应力集中而使之更易于发生损伤。在这些易损部位必须考虑内部缺陷导致的损伤演化,不能再采用理想的、连续分布的均匀材料假设,其原有的弹性和/或塑性本构描述也已经不符合实际情况。对这些易损部位就需要考虑材料与结构在细观尺度下存在的细观缺陷及其非连续、非均匀特征进行损伤分析,在这些易损局部的复杂几何构造细节和在内部客观存在的细观缺陷,导致局部热点应力升高、触发损伤演化。分析其组成材料的性能、含量、界面、缺陷等,基于对这些细观构造与缺陷的细观分析结果来确定这些易损部位在宏观尺度下(这里“宏观尺度”是指整体结构单元特征尺度所在的空间尺度)结构模型中的近似于均匀材料的等效性能。因此,结构服役初期的损伤多尺度分析可应用串行嵌套式方法,从细观尺度的应力、应变场出发,建立其局部细观应力、应变场和细观损伤变量的分析模型及其损伤演化规律,研究合适的跨尺度衔接方法获得结构中的易损部位在宏观尺度下的结构响应模型中的等效性能,从而在易损部位可用具有损伤均匀化等效性能的宏观介质代替原非均匀的细观损伤介质用于整体结构响应分析,进而可研究细观缺陷、损伤演化过程等对整体结构力学性能的影响和损伤导致的变形与破坏机理,获得结构关键部位局部细观损伤失效状态与整体结构宏观响应并分析它们之间的关联。
有关结构损伤多尺度模拟与分析的文章
对这些易损部位就需要考虑材料与结构在细观尺度下存在的细观缺陷及其非连续、非均匀特征进行损伤分析,在这些易损局部的复杂几何构造细节和在内部客观存在的细观缺陷,导致局部热点应力升高、触发损伤演化。分析其组成材料的性能、含量、界面、缺陷等,基于对这些细观构造与缺陷的细观分析结果来确定这些易损部位在宏观尺度下结构模型中的近似于均匀材料的等效性能。......
2023-08-26
在考虑材料损伤演化与失效过程的有限元分析中,损伤演化方程与结构平衡方程、几何方程、物理方程一起,构成基本方程组。目前耦合损伤的有限元计算方法主要有:全解耦方法。本章在上一章对两种多尺度方法基本理论介绍的基础上,分别阐述了两种多尺度分析方法在有限元计算软件ABAQUS中实施的算法流程与具体步骤,并通过算例分析以验证两种损伤多尺度分析方法各自的有效性和可行性。......
2023-08-26
因此,结构损伤的量化其实已转化为与特定结构构成和内力分配关系相关的求解过程。对于不同类型的结构,有必要针对其特定的构造形式专门研究其结构损伤的量化方法。......
2023-08-26
构件受力后,钢筋和混凝土之间有相对滑移趋势时,产生摩阻力。这个过程就是钢筋混凝土粘结界面的损伤演化过程。现行钢混结构设计理论大多是基于平截面假定进行的,这隐含着钢筋和混凝土这两种性质截然不同的材料粘结良好,以确保二者变形协调。保障钢筋和混凝土的粘结良好是确保钢混结构安全的重要条件之一。图2.44钢筋与混凝土粘结失效引发的结构破坏......
2023-08-26
图6.31混凝土代表性体元的多尺度模拟示意图细观尺度域Ωmeso:细观分析的子区域,在其代表性体元meso-RVE材料是非均匀的,由骨料、基体、界面层和缺陷组成。在该区域混凝土视为宏观尺度上的均匀材料,耦合混凝土损伤演化方程,并离散为多个trans-RVE。图6.33给出了所发展的混凝土构件损伤跨尺度演化过程的自适应模拟与分析的实施流程图。......
2023-08-26
但是,与图4.1中不同的是,定义结构中含细观缺陷的易损局部所在空间为ΩL,ΓGL表示结构整体区域与细观局部区域交界处。值得注意的是,在嵌套多尺度方法的空间描述中,易损局部域为ΩGL,该区域具有宏观与细观双重尺度属性,而在这里,易损局部域为ΩL,该区域仅具有细观尺度属性。......
2023-08-26
应用本章前3节中阐述的结构损伤多尺度分析的基本方程和计算方法,可进行钢结构地震损伤多尺度分析。关于第1个问题,也即结构损伤一致多尺度分析中的跨尺度界面连接问题,在本章的4.3节已有专门论述。有关如何通过UMAT子程序实现材料损伤特性的引入及其流程的详述将在后面的5.1节给出。......
2023-08-26
结构中的损伤演化总是从易损局部开始的,为此需要首先明确“易损局部”的概念。第四点体现了结构损伤演化的多尺度跨层次特征,任一尺度或层次上的损伤演化过程和特征都取决于较低层次损伤演化过程及其力学行为的制约,同时也影响着较高层次的损伤进程和力学行为;这意味着易损局部在各个层次普遍存在且相互对应,共同决定了结构损伤演化过程。......
2023-08-26
相关推荐