ABAQUS中带预制裂缝XFEM的纤维混凝土开裂-纤维带取向度

ABAQUS中带预制裂缝XFEM的纤维混凝土开裂-纤维带取向度(随机、水平、垂直、特定取向度)
亮点:纤维的随机分布角度对纤维混合基体整体性能的影响
开展带预制裂缝的随机乱向钢纤维混凝土(SFRC)和定向钢纤维混凝土(ASFRC)试件的三点弯曲静载断裂试验。试件几何尺寸如图2.3所示,试件实际跨距L = 440 mm,试验加载支座范围内有效跨距S = 400 mm,梁宽B = 100 mm,梁高D = 100 mm,跨中初始裂缝长度a0 = 40 mm,缝宽为2 mm。
钢纤维外观
试件几何尺寸
纤维类型 |
纤维体积占比 |
纤维数量 |
直纤维/端钩纤维 |
2.0% |
7200 |
1.5% |
5500 |
|
1.0% |
3667 |
钢纤维物理性能
钢纤维类型 |
直径/mm |
长度/mm |
密度/kg·m-3 |
拉伸强度/MPa |
弹性模量/GPa |
端钩型 |
1 |
15 |
7850 |
1150 |
210 |
直纤维 |
1 |
15 |
7850 |
1150 |
210 |
水泥物理性能
标准用水量/% |
比表面积/m2·kg-1 |
凝结时间/min |
|||||
初凝 |
终凝 |
3d |
28d |
3d |
28d |
||
26.9 |
375 |
145 |
390 |
25.7 |
47.5 |
5.7 |
8.6 |
有限元模拟部分
纤维含量0.5%-20°定向
|
|
|
|
试验结果:
![]() |
![]() |
|
(a) P – δ曲线 |
(b) P – CMOD曲线 |
|
静载试验曲线 |
||
![]() 简化的P - δ和P - CMOD曲线 |
B,C,D三点的荷载P以及CMOD
Control point |
1.0%-SFRC |
|||
CMOD /mm |
P /kN |
CMOD /mm |
P /kN |
|
B |
0.16 |
3.29 |
0.83 |
3.69 |
C |
0.41 |
2.67 |
1.43 |
3.10 |
D |
5.00 |
1.59 |
5.00 |
2.27 |
峰值荷载
试件编号 |
峰值荷载(kN) |
平均峰值荷载(kN) |
1.0%-SFRC |
3.15 |
3.29 |
3.17 |
||
3.11 |
||
1.0%-ASFRC |
4.21 |
3.69 |
3.50 |
||
3.36 |
断裂能
本系列视频共分为两节
第一节-不定向与定向脚本的应用展示
第二节-纤维混凝土梁受弯模拟(预制裂缝XFEM模拟)
第二节将展示全过程的建模步骤,从如何使用脚本创建部件、定义部件属性、装配、定义分析步、定义相互作用和边界、网格划分、计算及提取结果等,包括荷载-位移曲线、弯矩转角曲线、应力应变、开裂指标等各种结果。展示的模型分三大类CDP本构下的三点弯曲模型、XFEM随机裂纹拓展模型和XFEM带预制裂模型(可以再此基础上研究尖端-开裂应力因子等)。建模过程详细,所需注意的重点也给指出,对纤维混凝土学者应该会有很大的收获。
下列将展示具体模型CAE和结果文件、教学视频文件和参考论文等可用文件。如果有相关研究人员,可自行购买下载,购买后可免费与博主进行深入沟通交流,针对所难进行免费回答。
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