混凝土类非均质固体的三维结构与应力场的可视化分析
| 摘要 | 第4-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 1 引言 | 第14-30页 |
| 1.1 细观结构与应力场可视化的重要性 | 第14-17页 |
| 1.2 应力场探测与表征研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 现场探测 | 第17-18页 |
| 1.2.2 物理实验 | 第18-19页 |
| 1.2.3 数值模拟 | 第19-20页 |
| 1.2.4 光弹性法 | 第20-23页 |
| 1.2.5 3D打印技术 | 第23-24页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第24-26页 |
| 1.4 研究方法与技术路线 | 第26-28页 |
| 1.4.1 非均质颗粒模型的三维构建 | 第26页 |
| 1.4.2 透明化物理模型制备及材料性能测试 | 第26-27页 |
| 1.4.3 非均质颗粒结构应力场可视化 | 第27页 |
| 1.4.4 非均质颗粒模型应力场量化分析 | 第27-28页 |
| 1.4.5 3D打印材料改性研究 | 第28页 |
| 1.5 本章小结 | 第28-30页 |
| 2 含颗粒非均质固体细观结构表征 | 第30-42页 |
| 2.1 CT扫描技术简介 | 第30-31页 |
| 2.2 颗粒非均质模型制备 | 第31-33页 |
| 2.3 颗粒材料细观结构提取 | 第33-40页 |
| 2.3.1 CT扫描实验 | 第33-34页 |
| 2.3.2 数字化模型构建 | 第34-36页 |
| 2.3.3 颗粒形状特征分析 | 第36-38页 |
| 2.3.4 颗粒分布特征分析 | 第38-40页 |
| 2.4 本章小结 | 第40-42页 |
| 3 3D打印含颗粒固体及力学光学性能测试 | 第42-60页 |
| 3.1 POLYJET 3D打印技术 | 第42-43页 |
| 3.2 非均质颗粒模型制备 | 第43-48页 |
| 3.2.1 薄板模型打印 | 第43-45页 |
| 3.2.2 三维模型打印 | 第45-48页 |
| 3.3 打印材料力学性能测试 | 第48-54页 |
| 3.3.1 测试试件打印 | 第48页 |
| 3.3.2 常温下性能测试 | 第48-51页 |
| 3.3.3 冻结温度下性能测 | 第51-54页 |
| 3.4 打印材料光学性能测试 | 第54-58页 |
| 3.4.1 应力可视化效果 | 第54页 |
| 3.4.2 残余应力 | 第54-55页 |
| 3.4.3 常温光弹条纹值 | 第55-57页 |
| 3.4.4 应力冻结特性 | 第57-58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-60页 |
| 4 含颗粒非均质固体的应力场演化分析 | 第60-78页 |
| 4.1 研究背景 | 第60-61页 |
| 4.2 应力场获取 | 第61-65页 |
| 4.3 应力场数值分析 | 第65-71页 |
| 4.3.1 FEM建模 | 第65-66页 |
| 4.3.2 计算结果 | 第66-69页 |
| 4.3.3 条纹图绘制 | 第69-71页 |
| 4.4 破坏过程数值分析 | 第71-76页 |
| 4.4.1 PFC计算原理 | 第71-73页 |
| 4.4.2 PFC建模 | 第73-75页 |
| 4.4.3 DEM模拟结果 | 第75-76页 |
| 4.5 本章小结 | 第76-78页 |
| 5 非均质颗粒模型的三维应力场可视化 | 第78-96页 |
| 5.1 三维颗粒模型制备 | 第78-79页 |
| 5.2 三维应力场可视化 | 第79-86页 |
| 5.2.1 应力冻结基本原理 | 第79-80页 |
| 5.2.2 应力冻结实验方法 | 第80-81页 |
| 5.2.3 应力冻结实验 | 第81-82页 |
| 5.2.4 应力冻结结果 | 第82-84页 |
| 5.2.5 数值模拟结果 | 第84-86页 |
| 5.3 二维应力场可视化 | 第86-89页 |
| 5.3.1 应力场直观显示 | 第86-87页 |
| 5.3.2 实验结果 | 第87-88页 |
| 5.3.3 数值计算结果 | 第88-89页 |
| 5.4 二维和三维应力场对比 | 第89-93页 |
| 5.5 本章小结 | 第93-96页 |
| 6 含颗粒非均质固体应力场定量化分析 | 第96-116页 |
| 6.0 引言 | 第96-97页 |
| 6.1 四步彩色相移法 | 第97-99页 |
| 6.2 六步相移法 | 第99-100页 |
| 6.3 全场剪应力自动计算 | 第100-101页 |
| 6.4 应力冻结实验方案 | 第101-104页 |
| 6.5 含颗粒非均质固体应力场量化分析 | 第104-113页 |
| 6.5.1 颗粒模型冻结切片的等倾线提取 | 第104页 |
| 6.5.2 第一主应力方向提取 | 第104-107页 |
| 6.5.3 颗粒模型冻结切片的等差线提取 | 第107-112页 |
| 6.5.4 应力分量分离 | 第112-113页 |
| 6.6 本章小结 | 第113-116页 |
| 7 3D打印材料改性研究 | 第116-135页 |
| 7.1 引言 | 第116-117页 |
| 7.2 可视化材料 | 第117-119页 |
| 7.2.1 材料介绍 | 第117页 |
| 7.2.2 试样制备 | 第117-118页 |
| 7.2.3 测试方法 | 第118-119页 |
| 7.3 化学成分分析 | 第119-123页 |
| 7.3.1 测试方法 | 第119-120页 |
| 7.3.2 成分分析结果 | 第120-123页 |
| 7.4 建造方向分析 | 第123-128页 |
| 7.4.1 打印方向设计 | 第123-125页 |
| 7.4.2 测试结果分析 | 第125-128页 |
| 7.5 温度后处理分析 | 第128-131页 |
| 7.5.1 温度处理方法 | 第128-129页 |
| 7.5.2 测试结果分析 | 第129-131页 |
| 7.6 脆性改性 | 第131-133页 |
| 7.6.1 嵌入微裂隙 | 第131-132页 |
| 7.6.2 测试结果 | 第132-133页 |
| 7.7 冰冻处理 | 第133-134页 |
| 7.8 本章小结 | 第134-135页 |
| 8 结论与展望 | 第135-139页 |
| 8.1 主要结论 | 第135-136页 |
| 8.2 展望 | 第136-139页 |
| 参考文献 | 第139-156页 |
| 致谢 | 第156-158页 |
| 作者简介 | 第158-160页 |
