УДОСКОНАЛЕНІ МОДЕЛІ ПЛАСТИЧНОСТІ З УРАХУВАННЯМ РУЙНУВАННЯ ТА СТРАТЕГІЇ КАЛІБРУВАННЯ ДЛЯ ТОЧНОГО СКІНЧЕННО‑ЕЛЕМЕНТНОГО АНАЛІЗУ БЕТОНУ БЕЗ АРМУВАННЯ У ТОНКОСТІННИХ КОНСТРУКЦІЯХ

Автор(и)

  • Oleksandr Movchan

DOI:

https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2025.01.028

Ключові слова:

ANSYS моделювання, метод скінченних елементів, бетон, сітка, 3D-моделювання

Анотація

Точне скінченно‑елементне відтворення нетрадиційних бетонів: шлакопортландцементних, із переробленим заповнювачем, фіброармованих або ультратонких опалубкових сумішей – потребує більшого, ніж застарілий підхід «smeared‑crack», що й досі домінує у промислових робочих розрахунках. У даних тезах узагальнено дослідження з тривимірного матеріального моделювання звичайних, фібро‑ бетонів та бетонів із модифікованим заповнювачем у середовищі ANSYS з акцентом на вибір моделей, експериментальне калібрування та числові тактики, які забезпечують збіжність після зародження тріщин і руйнування. Формулювання типу «пластичність із пошкодженням» (CDP) стабільно перевершують простіші підходи Друкера–Прагера чи Віллама–Варнке, за умови, що їхні численні параметри налаштовані за цільовими лабораторними даними. Розглянуто особливі питання, що виникають у тонкостінних елементах і незнімній опалубці, а саме стійкість, об’єктивність сітки та поетапний тиск укладання, і проаналізовано п’ять сучасних прикладів, які демонструють найкращі практики. Огляд завершується рекомендаціями для практичних розрахунків і визначає нові тенденції, зокрема калібрування з використанням машинного навчання та фазово‑польове моделювання тріщин, що здатні докорінно змінити симуляцію бетону в комерційних системах розрахунку КЕ.

Посилання

Barghlame Hadi, CONVERGENCE PROBLEMS WITH ANSYS'S SOLID 65 FINITE ELEMENT IN CONCRETE-FILLED TUBULAR (CFT) COLUMNS AS A CASE STUDY, Archives for Technical Sciences 2023, 28(1), 29-38, http://dx.doi.org/10.59456/afts.2023.1528.029B

Bilal, K.A.; Mahamid, M.; Hariri-Ardebili, M.A.; Tort, C.; Ford, T. Parameter Selection for Concrete Constitutive Models in Finite Element Analysis of Composite Columns. Buildings 2023, 13, 1759. https://doi.org/10.3390/buildings13071759

Guan, Q.; Yang, M.; Shi, K.; Zhang, T. Experimental Study and Finite Element Analysis on the Flexural Behavior of Steel Fiber Reinforced Recycled Aggregate Concrete Beams. Materials 2022, 15, 8210. https://doi.org/10.3390/ma15228210

Zhengwei Li, Meizhong Wu, Jiawei Wu, Yujun Cui, Xingwei Xue Steel Fibre Reinforced Concrete Meso-Scale Numerical Analysis, Advances in civil engineering, 2020, https://doi.org/10.1155/2020/2084646

Yong Yu, Yu Zheng, Yongchang Guo, Shouwang Hu, Kaihui Hua, Mesoscale finite element modeling of recycled aggregate concrete under axial tension, Construction and Building Materials, Volume 266, Part A, 2021, 121002, ISSN 0950-0618, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121002.

Murthy, A.R., Prasanna, P.K., Nipun, G. et al. Analysing the influence of ground granulated blast furnace slag and steel fibre on RC beams flexural behaviour. Sci Rep 14, 4914 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-51164-x

Завантаження

Опубліковано

2025-06-04

Номер

Розділ

Статті