Как можно разупрочняться

Вычислительный код DIANA FEA, заточенный под решение строительных задач умеет очень хорошо моделировать нелинейное разупрочнение бетона, если верить его документации. У меня прям глазки разбежались от такого числа моделей и стандартов: https://dianafea.com/manuals/d100/Analys/node421.html

Рубрики: Лента

Метки:concreteDIANA

13 комментариев

Максим Данилов · 15.10.2020 в 05:30

Диаграмма деформирования бетона — это феноменологическая модель, попытка описать наблюдаемый физический процесс деформирования и разрушения материала без учета особенностей процесса изменения его внутренней структуры. В настоящее время наука в данном направлении работает над созданием моделей деформирования бетона, в которых не используются диаграммы деформирования, а вместо них применяются математические модели, описывающие процесс изменения структуры на мезо- и микроуровнях (физическая мезомеханика). Примером такого подхода можно считать известную модель Microplane.

Юрий Новожилов · 15.10.2020 в 06:48

Максим, к сожалению, у науки пока большие проблемы с такими моделями, так что приходится как-то стандартизировать разупрочнение. А какое разупрочнение при растяжении дает microplane?

Максим Данилов · 15.10.2020 в 07:14

Юрий, Действительно, наука еще только делает первые шаги в этом направлении. Универсальных и простых в применении моделей, учитывающих структурные особенности бетона, практически не существует. Модель Microplane позволяет моделировать стадию разупрочнения. Для этого в модели предусмотрены эффективные алгоритмы регуляризации. При одноосевом растяжении виртуального образца модель дает диаграмму деформирования, похожую на ту, что изображена на рисунках с буквой f, g, j или k, в зависимости от заданных параметров.

Александр Наумкин · 15.10.2020 в 09:39

Максим, просветите, ибо с «микро- мезо-»моделями я не знаком, но очень интересно, что предлагается делать в моделях, учитывающих изменение структуры на микроуровене с крупным заполнителем бетона, например?

Максим Данилов · 15.10.2020 в 09:59

Александр, Ведется разработка критериев зарождения трещины, ее страгивания, подрастания и остановки роста. В случае бетона модели классической механики разрушения применимы с ограничениями. Например, известно, что рост трещины прекращается, когда она доходит до крупного включнния или пустоты. Это никак не учитывается в классических моделях. Рассматриваются процессы на границе раздела фазы включения (крупного заполнителя) и связующего (бетона). Изучается так называемый масштабный эффект, который и обусловлен отчасти особенностями протекания процессов ни микроуровне, т.е. структурой материала.

Юрий Новожилов · 15.10.2020 в 13:41

Александр, в CEBFIP 1990 есть описание зависимости энергии разрушения от характерного размера заполнителя

Юрий Новожилов · 15.10.2020 в 13:43

Максим, нам в ANSYS пока другая модель больше нравится https://multiphysics.ru/publications/calibration-and-validation-of-the-menetrey-willam-constitutive-model-for-concrete.htm

Максим Данилов · 15.10.2020 в 13:58

Юрий, Эта модель мне тоже нравится. Знаком с диссертацией ее автора и некоторыми публикациями по применению данной модели. И применял ее неоднократно для решения различных задач. Модель дает вполне адекватные результаты. Сходимость особенно радует. Ваша статья весьма интересна и полезна. Сохранил, может быть процитирую когда-нибудь в своих публикациях. Задачи параметрической идентификации — это очень актуальное и важное направление исследований.

Максим Данилов · 15.10.2020 в 15:18

Моя статья, в которой описывается модель деформирования бетона, учитывающая параметры внутренней структуры материала: https://doi.org/10.1051/epjconf/201922101014

Марат Абдуллин · 16.10.2020 в 20:41

Максим, а почему сразу не на молекулярный уровень перейти ?

Максим Данилов · 17.10.2020 в 05:04

Марат, Так уже многие работают над этим. Методы молекулярной динамики позволяют получать невероятные научные результаты на основе моделирования структуры материалов на уровне группы отдельных атомов и межатомных связей. В т.ч. исследуются процессы трещинообразования и механизмы пластических деформациий в твердых телах. Моделируются процессы пикосекундной длительности роста трещин в кристаллах. Там уже начинают проявляться эффекты квантовой механики. Находил публикацию, посвященную вопросам применения квантовой механики в механике железобетона.

Марат Абдуллин · 17.10.2020 в 05:47

Максим, Вы наверное студент или аспирант. Сам в свое время был в восторге от мезомеханики VPSC для текстурообразования в металлах. Но сейчас я думаю что физ.мезомеханика, МД и прочие хороши для научно-образовательных целей и получения грантов.

Максим Данилов · 17.10.2020 в 06:10

Марат, Все верно. Следует четко разделять науку и инженерию. Но одно без другого — совершенно бесполезные вещи. Я не в восторге от чего, либо. Просто занимаюсь исследованиями в данной области, работа такая. Хотел сказать, что математические модели и методы решения задач (в т.ч. инженерных, практических задач) основаны на результатах многочисленных научных исследований различной тематики. Взять ту же диаграмму деформирования бетона. Она была придумана не на основании обработки результатов испытания бетонных призм на сжатие. Сначала возникла гипотеза о том, что изменение напряженно-деформированного состояния при изменении структуры материала в процессе деформирования может быть описано в интегральном смысле с помощью функции одной переменной — завасимости напряжения от деформации. Уже потом начали придумывать методы экспериментального получения диаграмм, а потом возникли и модели деформирования бетона, основанные на применении диаграмм.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.