混凝土动态3D打印过程温度应力数值仿真分析

3D打印混凝土在水利水电领域有着广阔的发展前景,但温度应力的影响使其发展受到限制,为此需要研究如何降低其构件的温度应力。由3D打印混凝土的工艺特点可知,通过外部条件对其温度进行控制是不可行的。因此,从混凝土动态3D打印成型的工艺参数出发,对其温度场、应力场进行了研究,以期得到工艺参数对其温度应力的影响。通过数值模拟的方法,得出了混凝土内部各点温度随时间的变化以及打印速度、打印层厚和初始打印温度等对3D打印混凝土构件内部温度变化的影响。结果表明,适当地增大混凝土的打印速度、减小打印层厚、降低初始打印温度,可以降低混凝土的最大应力,且打印速度为3. 0 m/min、打印层厚为0. 10 m、初始打印温度为12℃时,典型层的最大应力最低。