用均匀质迭代法模拟混凝土的力学性能

摘要

近年来对混凝土的研究已经渐渐从宏观层次发展为细观层次.对细观力学的发展进行了概述,简述了均匀质方法,选取了其中的稀疏法引入迭代法思想;利用数学计算工具Mathematica将稀疏迭代模型应用于混凝土,并通过调整参数,对混凝土的力学性能进行参数敏感性分析.结果表明在模拟混凝土的力学性能时，迭代的次数越多，结果越精确，但是当迭代次数达到某一个值后继续增加迭代次数对结果的影响也不大，也浪费了计算资源。稀疏迭代法在迭代次数足够的情况下结果极为接近理想值，它较稀疏直接法更加精确，因此得知迭代思想在混凝土的力学性能研究中是有效的。随着骨料与水泥砂浆的模量比的增加，降低了稀疏直接法的模拟精度；而在稀疏迭代法中，无论骨料的模量增加或减少，结果都比较好的符合理论值，即通过迭代法，减弱了因模量比过大导致稀疏法精度降低的影响。稀疏直接法中，当v1的值与v2差异较大时，数值解容易出现不收敛，且稀疏直接解法只有在夹杂体积分数比较小的时候才具有物理意义；稀疏迭代法中，即使v1与v2相差较大，排除个别值的影响，也可使用稀疏迭代法，且对于所有夹杂体积分数都具有物理意义。