短纤维的弯曲与缠绕对纤维混凝土材料有效弹性模量的影响分析

本文利用ANSYS平台构建弯曲与缠绕短纤维增强混凝土的二维和三维周期性特征体积单元,从细观数值模拟的角度计算弯曲与缠绕纤维增强混凝土材料的有效弹性模量,分析纤维的弯曲波长与振幅之比、纤维的团聚与缠绕等因素对随机纤维增强混凝土材料有效弹性模量的影响,比较了不同计算方法所得结果的差异。结果表明:短纤维的弯曲、团聚对有效弹性模量影响较大,短纤维的扭结有利于提高混凝土材料的有效弹性模量,均质化法预测弯曲和团聚短纤维的有效弹性模量是可靠的。

随机骨料增强混凝土的弹性模量计算分析

采用AUTOCAD几何建模与ANSYS有限元分析相结合的方法,利用平均应力-应变法、广义虎克定律、能量法、均质化法等不同的计算方法,从细观数值模拟的角度分析骨料倾斜角度、骨料百分比以及骨料形状的任意性对随机骨料增强混凝土弹性模量的影响,比较了不同计算方法所得结果的差异,结果表明:形状相同的骨料,排列方式和体积比具有显著影响;形状不同的骨料,加载方向有一定的影响;平均应力-应变法和能量法过高估算有效力学性能,均质化法和广义虎克定律预测的有效弹性模量较为实用和可靠。