【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于數值仿真，具體涉及一種針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法。
技術介紹
1、新拌混凝土作為一種非均質材料，可以簡化為由骨料和水泥漿體組成的高濃度顆粒懸浮體。眾多學者通過實驗證明，新拌混凝土不是一種簡單的屈服應力流體，而應在模型中假定為粒狀懸浮體系，且顆粒狀硬顆粒懸浮液在模擬上可以更好的重現混凝土及砂漿在振動上的響應。當對新拌混凝土施加振動時，水泥砂漿中的膠體網絡均被破壞，砂漿整體呈不穩定態，此時容易引起粗骨料的下沉，進而影響混凝土的力學性能和耐久性能。目前基于數值模擬中非振動狀態下的砂漿流動性能已有較多的標定方法，如l型箱法、v型漏斗測定和塌落度擴展流動測定等方法。然而針對振動狀態時的砂漿流動性能的標定并未有較好的方法。因此，亟需一種針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，獲得振動響應時砂漿弱力鏈接觸，以實現砂漿振動時流動擴展性能的數值模擬預測及評估，克服了難以確定砂漿在振實過程中相應流變參數的問題。
技術實現思路
1、為了克服已有技術的不足，本專利技術提供了一種針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，實現砂漿振動時流動擴展性能的數值模擬預測及評估。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：
3、一種針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，包括以下步驟：
4、步驟1)、采用離散元顆粒流軟件建立圓形骨料顆粒體系和試驗模具體系；
5、步驟2)、對接觸模型進行參數敏感性
6、步驟3)、采用多種水灰比，測定砂漿流動度測定儀25s常規試驗的流動擴展度；
7、步驟4)、根據步驟3)得到的流動擴展度，對接觸參數進行初步標定，獲得低頻率、大振幅振動臺時對應的接觸參數；
8、步驟5)、根據步驟3)中同組配合比的水泥砂漿，測定混凝土振動臺2s、4s時的擴展度；
9、步驟6)、根據步驟4)所得的接觸參數給模型賦予參數，同時修改振動臺的頻率，并與步驟5)中的砂漿擴展度(即混凝土振動臺的實測結果)進行比對，最終驗證確定砂漿在振動工況下所對應的內部弱力鏈相關參數數值。
10、進一步，所述步驟1)的過程為：
11、1.1)建立固定坐標系，并限制顆粒邊界范圍，根據常規截錐圓模試件在軟件中生成上底直徑為0.07m的圓，下底是直徑為0.1m的圓，高為0.06m的圓臺；
12、1.2)在邊界區域內根據空隙率生成水泥漿體球體，顆粒半徑為1-2.5mm之間，在重力作用下，讓整體運行至保持平衡。
13、再進一步，所述步驟2)的過程為：根據砂漿在振動狀態下產生的液橋效應，選擇膠粘劑滾動阻力線性模型作為接觸模型；選定其中的針對最大吸引力f0、滾動摩擦系數μr、滑動摩擦系數μ和吸引距離d0關鍵參數，進行參數敏感性分析，選擇在振動時對顆粒流動影響大的重要參數。
14、更進一步，所述步驟3)的過程為：選定6種多組不同水灰比，采用水泥膠砂流動度測定儀進行常規25s的振動擴展，用量尺記錄并取平均值。
15、所述步驟4)的過程為：根據水泥膠砂流動度測定儀的振動頻率，在離散元中對其施加相應的振動荷載，對照步驟3)中的擴展度，不斷調整最大吸引力f0、滾動摩擦系數μr、滑動摩擦系數μ和吸引距離d0進行參數標定，在施加振動運行25s后，調出其x、y方向的擴展度，記錄并取其平均數。
16、所述步驟5)的過程為：將截錐圓模放置在混凝土常規振動臺上，選取步驟3)中同批水泥砂漿進行填充，緩慢抬起截錐圓模后，打開混凝土振動臺施加振動，用攝像機記錄2s、4s時橫向和縱向的擴展度，并取平均值。
17、所述步驟6)的過程為：根據混凝土振動臺實際的振動頻率，對離散元顆粒流軟件中的振動臺進行相應修改，同時給顆粒之間賦予4)中標定完成的參數，記錄2s、4s時的砂漿擴展度，并與步驟5)中的砂漿擴展度進行比對，最終驗證確定砂漿在振動工況下所對應的內部弱力鏈相關參數數值，即可得到砂漿在振動時對應的內部的弱力鏈相關參數數值，包括最大吸引力f0、滾動摩擦系數μr、滑動摩擦系數μ和吸引范圍d0。
18、本專利技術的有益效果主要表現在：采用離散元顆粒流軟件模擬振動時砂漿的流動行為時，根據砂漿在受到外部振動時內部顆粒接觸的強力鏈轉變為弱力鏈，同時顆粒之間的摩擦力變小的原理，提出了一種可根據水泥膠砂流動度測定儀標定其振動時的弱力鏈參數，后續可只修改振動頻率，就可以實現基于數值模擬的砂漿振動時流動性的預測，為后續在數值模擬方面研究砂漿振動密實或者骨料在振動時的運動提供了參考。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟1)的過程為：
3.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟2)的過程為：根據砂漿在振動狀態下產生的液橋效應，選擇膠粘劑滾動阻力線性模型作為接觸模型；選定其中的針對最大吸引力F0、滾動摩擦系數μr、滑動摩擦系數μ和吸引距離D0關鍵參數，進行參數敏感性分析，選擇在振動時對顆粒流動影響大的重要參數。
4.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟3)的過程為：選定6種多組不同水灰比，采用水泥膠砂流動度測定儀進行常規25s的振動擴展，用量尺記錄并取平均值。
5.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟4)的過程為：根據水泥膠砂流動度測定儀的振動頻率，在離散元中對其施加相應的振動荷載，對照步驟3)
6.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟5)的過程為：將截錐圓模放置在混凝土常規振動臺上，選取步驟3)中同批水泥砂漿進行填充，緩慢抬起截錐圓模后，打開混凝土振動臺施加振動，用攝像機記錄2s、4s時橫向和縱向的擴展度，并取平均值。
7.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟6)的過程為：根據混凝土振動臺實際的振動頻率，對離散元顆粒流軟件中的振動臺進行相應修改，同時給顆粒之間賦予4)中標定完成的參數，記錄2s、4s時的砂漿擴展度，并與步驟5)中的砂漿擴展度進行比對，最終驗證確定砂漿在振動工況下所對應的內部弱力鏈相關參數數值，即可得到砂漿在振動時對應的內部的弱力鏈相關參數數值，包括最大吸引力F0、滾動摩擦系數μr、滑動摩擦系數μ和吸引范圍D0。
...【技術特征摘要】
1.一種針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟1)的過程為：
3.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟2)的過程為：根據砂漿在振動狀態下產生的液橋效應，選擇膠粘劑滾動阻力線性模型作為接觸模型；選定其中的針對最大吸引力f0、滾動摩擦系數μr、滑動摩擦系數μ和吸引距離d0關鍵參數，進行參數敏感性分析，選擇在振動時對顆粒流動影響大的重要參數。
4.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟3)的過程為：選定6種多組不同水灰比，采用水泥膠砂流動度測定儀進行常規25s的振動擴展，用量尺記錄并取平均值。
5.如權利要求1或2所述的針對振動狀態下砂漿流動的顆粒流模擬參數標定預測方法，其特征在于，所述步驟4)的過程為：根據水泥膠砂流動度測定儀的振動頻率，在離散元中對其施加相應的...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。