具有大量不规则颗粒随机分布区域的模拟方法及其在混凝土数值模拟中的应用

随着计算技术的发展，使得混凝土等多相复合材料的力学性能的数值试验方法的费用变低、周期变短、且灵活方便，对物理试验是很好的补充。进行数值试验，首先要生成符合实际的数值试件。由于在细观层次，复合材料试件可归结为具有大量不规则颗粒随机分布的区域，所以本项目首先研究具有大量不规则颗粒随机分布区域的数值模拟的方法，再将其应用到混凝土细观结构的生成，设计具有高含量增强颗粒混凝土试件的模拟算法与计算程序；设计有限元网格快速划分方法与程序。.在获得资助后，项目组成员按照任务书的要求，积极开展了理论与实验研究工作，较好的完成了申请书中所拟定的任务。建立了具有不规则增强颗粒复合材料的参数化颗粒模型，并以混凝土为例进行了数值模拟（包括几何模型和力学分析）实验。使得：每一增强颗粒以及粘结界面（的轮廓） 都有确定的形式较统一的参数方程；可以方便表示凸、凹形骨料颗粒；可以精确表达点与“骨料”之间的距离；可以精确表达界面的厚度；可明确表达骨料之间的位置关系；可以计算骨料的体积、表面积等；可以研究骨料的游走、翻转；可以控制生成试件的级配、配合比、含量等；可以用精确的数据来表示模拟试件，有利于进一步的进行力学分析；可以使用“参数映射”进行有限元网格剖分。等等。.本项目已发表了主要成果论文12篇，（其中SCI、EI双源刊发表1篇，EI源刊发表6篇）、出版专著1部；资助培养直接从事本项目研究的研究生6名，其中5名已经通过答辩获得硕士学位；资助完成硕士学位论文5篇。资助项目组成员发表论文10余篇(其中SCI、EI源刊7篇)。