کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7177372 1467024 2018 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Random field finite element models with cohesive-frictional interactions of a hardened cement paste microstructure
ترجمه فارسی عنوان
الگوی تصادفی مدل عناصر محدود با تعاملهای انقباضی و اصطکاکی ریز ساختار سیمان سخت شده سخت شده
کلمات کلیدی
عناصر محدود تصادفی، خمیر سیمان سخت شده، ریز ساختار، رابطه سازنده، نانو انداختن، اصطکاک انعطاف پذیر،
ترجمه چکیده
رب سیمان یک ماده ناسازگار است که خواص و ساختار آن فضایی متفاوت است و نمی توان دقیقا پیش بینی کرد. ما یک رویکرد جدید برای توسعه مدل های عناصر محدود از یک ریز ساختار سخت را پیشنهاد می کنیم که به دلیل ماهیت تصادفی رب سیمان می باشد. پیکربندی اولیه مدل یک فیلد تصادفی است که بر اساس تابع چگالی احتمالی اندازه گیری شده از طریق آزمایش های نانو انداختن بر روی نمونه هایی از سیمان پرتلند و یک افزودنی خاکستر آتشفشانی تولید می شود. ما تاثیر تعاملات همجوشی-اصطکاکی را با استفاده از معیار عملکرد موری-کولبن برای روابط سازنده عناصر محدود می سنجیم. مجموعه ای از ریزساختارها برای ارزیابی تاثیر نوسانات فضایی و پلاستیک بر روی پاسخ مکانیکی به بار فشاری شبیه سازی شده است. نتایج ما نشان می دهد که مورفولوژی مقیاس میکرون تأثیر محدودی بر رفتار قدرت ماکروسکوپی دارد. این یافته ها نشان می دهد که مقیاس قدرت برش و رفتار انعطاف پذیر از خواص سیمان از ویژگی های نانومتری کامپوزیت است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Cement paste is a disordered material whose properties and structure differ spatially and cannot be precisely predicted. We propose a new approach for developing finite element models of a hardened microstructure that accounts for the stochastic nature of cement paste. The initial model configuration is a random field that is generated according to probability density functions measured through nanoindentation experiments on samples composed of Portland cement and a volcanic ash additive. We study the influence of cohesive-frictional interactions through a Mohr-Coulomb yield criterion applied to the finite element constitutive relations. An ensemble of microstructures are simulated to assess the influence of spatial fluctuations and plasticity on the mechanical response to compressive loading. Our results indicate that the micron-scale morphology has a limited influence on the macroscopic strength behavior. These findings suggest that the shear strength scaling and dilatant behavior of cement paste originates within nanometer-scale features of the composite.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanics and Physics of Solids - Volume 119, October 2018, Pages 349-368
نویسندگان
, , , ,