本文選題：混凝土　切入點(diǎn)：CT試驗(yàn)　出處：《河北農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,混凝土越來越多的應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)建設(shè)中,由于混凝土自身力學(xué)性能的復(fù)雜性以及施工條件的多變性,混凝土的破裂行為日益受到人們的關(guān)注,因此研究混凝土的破裂過程顯得尤為重要。本文將試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合,對(duì)混凝土的破裂現(xiàn)象、破裂過程和破裂機(jī)理進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究。利用中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中的ACTIS300-320/225X射線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)以及3000KN超高剛性伺服試驗(yàn)機(jī),對(duì)混凝土試樣在單軸壓縮條件下的裂紋擴(kuò)展過程進(jìn)行了CT掃描綜合試驗(yàn)。借助非線性分形理論,對(duì)混凝土試樣內(nèi)部初始損傷及裂紋擴(kuò)展的分布特征進(jìn)行了分形描述,得到CT圖像計(jì)盒維數(shù)的快速上升預(yù)示材料即將進(jìn)入破壞階段的研究結(jié)論。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)混凝土的破裂現(xiàn)象、破裂過程和破裂機(jī)理進(jìn)行了理論上的綜合分析。對(duì)于混凝土裂紋的擴(kuò)展機(jī)理研究應(yīng)該從細(xì)觀層次來進(jìn)行分析是比較合適的,利用CT技術(shù)對(duì)混凝土試樣進(jìn)行單軸壓縮荷載作用下的CT試驗(yàn),對(duì)混凝土內(nèi)部的萌生、開裂、貫通直至破壞的過程進(jìn)行CT描述。(2)在單軸壓縮條件下對(duì)混凝土試樣進(jìn)行了CT掃描實(shí)驗(yàn),獲得了單軸壓縮荷條件下不同應(yīng)力階段混凝土試樣微孔洞或者微裂紋發(fā)展過程的CT圖像。通過對(duì)CT圖像進(jìn)行三維重建,對(duì)單軸壓縮荷載作用下混凝土內(nèi)部微裂紋的萌生、開裂、貫通直至破壞的過程進(jìn)行CT描述。(3)通過得到的混凝土試樣CT圖像進(jìn)行了邊緣檢測(cè)分析,利用多種邊緣檢測(cè)算子程序提取混凝土試樣CT圖像的邊緣信息,通過這種方法來進(jìn)行描述混凝土的開裂行為。(4)利用非線性分形幾何理論的基本原理和方法,將混凝土試樣內(nèi)部初始損傷以及微裂紋擴(kuò)展的分布及其微裂紋從萌生、擴(kuò)展、貫通直到破壞的過程進(jìn)行了分形描述并計(jì)算了各個(gè)應(yīng)力階段混凝土試樣損傷的分形維數(shù)。在混凝土損傷穩(wěn)定發(fā)展階段,混凝土裂紋損傷計(jì)盒維數(shù)基本上是隨著應(yīng)力水平的增加而增大。
[Abstract]:With the rapid development of social economy, concrete is more and more used in the basic construction of social economy. Due to the complexity of the mechanical properties of concrete and the variability of construction conditions, People pay more and more attention to the rupture behavior of concrete, so it is very important to study the rupture process of concrete. The rupture process and fracture mechanism are studied theoretically and experimentally. The ACTIS300-320/225X X-ray industrial CT testing system and the 3000KN ultra-rigid servo testing machine are used in the State key Laboratory of China University of Mining and Technology (Beijing). The crack propagation process of concrete specimen under uniaxial compression is tested by CT scan. The distribution of initial damage and crack propagation in concrete specimen is described by means of nonlinear fractal theory. The conclusion that the rapid increase of box dimension in CT image indicates that the material is about to enter the stage of failure is obtained. The main contents of this paper are as follows: 1) the cracking phenomenon of concrete. The fracture process and fracture mechanism are analyzed in theory. It is appropriate to study the crack propagation mechanism of concrete from the meso level. The CT test of concrete specimen under uniaxial compression load was carried out by using CT technique, and the internal initiation and cracking of concrete were carried out. The CT scanning experiments were carried out on concrete samples under uniaxial compression. The CT images of microvoid or microcrack development of concrete samples under uniaxial compression loading are obtained. By 3D reconstruction of CT images, the initiation and cracking of microcracks in concrete under uniaxial compression loading are studied. Through the process of failure, CT description. 3) through the obtained CT images of concrete samples for edge detection analysis, using a variety of edge detection subroutine to extract the edge information of concrete samples CT images, This method is used to describe the cracking behavior of concrete. (4) based on the basic principles and methods of nonlinear fractal geometry theory, the initial damage and the distribution of microcracks in concrete specimens and the distribution of microcracks are derived from the initiation and propagation of microcracks. The fractal dimension of concrete specimen damage in each stress stage is calculated by fractal description of the process from through to failure. In the stage of steady development of concrete damage, the fractal dimension of concrete damage is calculated. The box dimension of concrete crack damage meter increases with the increase of stress level.
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU528

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本文編號(hào)：1696933