混凝土材料的随机骨料模型研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：伴随着损伤力学在混凝土研究中得到广泛关注、非线性随机系统研究的重要进步，混凝土本构关系研究与结构非线性分析研究均开始出现一系列重要的变化。国内外学者提出了多种预测模型来定量评价混凝土弹性模量与混凝土细观结构组分及相应力学性能之间的关系。本文将在前人的基础上，利用随机骨料模型从多方面因素对混凝土弹性模量的预测研究。

目的：借助蒙特卡罗方法和瓦拉文公式，在二维平面上建立了随机骨料模型，然后导入有限元软件得出弹性模量，考虑混凝土的多种因素对混凝土弹性模量的影响规律，为混凝土的设计优化提供参考。

意义：建立了细观层次的混凝土三相复合材料随机骨料模型，在此基础上利用细观有限元法对混凝土的弹性模量进行了研究，数值预测值与试验值相符程度良好，证明了方法的合理有效性。也为混凝土材料的细观随机断裂模型，基于这一模型对混凝土的随机性、非线性及其耦合作用作出了合理的解释和正确的描述。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：一 随机骨料模型的建立

1.利用fortran程序语言设计基于蒙特卡罗方法设计的多边形骨料数值模型

2.有限元法运用到混凝土复合材料细观结构的“代表性体积单元( Ｒepresentative volumeelement，Ｒve) ”上，通过顶面位移法得到混凝土的弹性模量

3. 研究的方法与步骤

1.文献研究法：搜集整理相关研究资料，为研究做准备；

2.比较分析法：比较各种物理实验的差别，分析各种类型，从中找出哪些实验合适哪些多媒体教学。在课题研究过程我将请教初高中的教师讨教物理演示实验的教学，努力使课题更加完善，更有现实意义。

3.定量分析法:在科学研究中，通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化，以便更加科学地揭示规律，把握本质，理清关系，预测事物的发展趋势

4. 参考文献

［1］ 何巨海，张子明，艾亿谋，等． 基于细观力学的混凝土有效弹性性能预测［j］． 河海大学学报( 自然科学版) ，2008， 36( 6) : 801 － 805．

［2］ 应宗权，杜成斌． 考虑界面影响的混凝土弹性模量的数值预测［j］． 工程力学， 2008， 25( 8) : 92 － 96．［3］

[3]李杰. 混凝土随机损伤本构关系研究新进展[j]. 东南大学学报(自然科学版), 2002, 32(5): 750-755.

5. 计划与进度安排

[1]2月20日—3月10日 实习报告，研究思路

[2]3月13日—3月19日 文献检索，提交开题报告

[3]3月20日—4月16日 论文研究，提交翻译初稿