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水泥基复合材料浆体厚度分布的定量表达被引量：5: 2007年; 依据统计物理学领域中的弦长密度函数,提出了水泥基复合材料邻近集料间浆体厚度分布的定量估计方法。借助计算机模拟方法生成的模型结构验证该理论方法的可靠性。通过浆体厚度的数量基概率密度曲线和累计概率曲线的比较发现,理论解和模拟结果之间能较好吻合。在常用集料体积分数下,用该解析解预测了集料符合Fuller分布的砂浆和混凝土中浆体厚度分布及其平均值随集料体积分数和集料细度的变化关系。结果发现:邻近集料间浆体厚度平均值的变化范围为190～860μm。; 陈惠苏孙伟SLUYS Lambertus JohannesSTORVEN Piet; 关键词：混凝土集料粒径分布体积分数

水泥基材料裂缝自主愈合研究进展被引量：21: 2014年; 评述了近年来国内外有关水泥基材料裂缝自主愈合的发展状况,从载体形貌的角度重点综述了管状载体和球形载体的破裂方式以及修复剂释放机理、修复效果的表征方法,特别是载体形貌对愈合行为的影响及有关载体掺量模型研究方面所取得的成果;分类阐述了常用修复剂的品种、性能和种类以及修复剂选取所需考虑的环境因素,简述了载体封装材料和载体制备方法等发展状况;分析了水泥基材料裂缝自主愈合研究所存在的问题,展望了其发展趋势和发展前景。; 吕忠陈惠苏; 关键词：水泥基材料裂缝

预测水化水泥浆体离子扩散性能的一种新方法被引量：3: 2010年; 为了预测水泥基复合材料的离子扩散性能并进而将其用于耐久性研究与寿命预测模型中,基于Einstein-Smoluchowski公式,提出了一个将宏观离子扩散行为和微观粒子Brown运动相关联的方法。为了验证这个方法的可靠性,首先用计算机模拟的方法生成一个水化水泥浆体的微观结构(HYMOSTRUC3D),然后用自回避随机行走算法预测这个微观结构的离子有效扩散系数。在这个过程中,应用统计分析的方法确定了水泥浆体微观结构的代表性体积单元的大小,此后在这个代表性体积单元的基础上,通过与文献数据比较,验证了用该方法预测水泥浆体宏观氯离子扩散行为的合理性,最后应用该方法预测了水泥浆体氯离子有效扩散系数随水胶比和养护龄期变化的关系。; 刘琳孙伟叶光陈惠苏van BREUGEL Klaas; 关键词：水泥浆体

集料形状和尺寸对混凝土边界效应的影响被引量：6: 2011年; 为了探讨集料对混凝土边界效应的影响机理,利用计算机模拟技术,分析不同形状和尺寸的单尺度椭圆形集料随机堆积对混凝土边界效应的影响。结果显示:椭圆形集料的形状和尺寸的变化不影响集料固相体积分数曲线的形状,均可以分为先上升、后下降、再上升、最后趋于稳定的曲线,趋于稳定时的集料固相体积分数约等于集料的面积分数。通过统计和分析得出结论:当椭圆形集料形状因子的长径比增大时,集料固相体积分数的最高峰值和边界效应层厚度减小,然而最高峰值对应的距离变化不显著;当椭圆形集料的尺寸表征参数长轴和等效直径增大时,集料固相体积分数的最高峰值基本保持恒定,但是最高峰值对应的距离和边界效应层厚度随长轴和等效直径的增大呈线性增长。; 许文祥陈惠苏; 关键词：体积分数长径比长轴等效直径

多尺度椭圆形集料尺寸分布对混凝土边界效应的影响被引量：5: 2011年; 为了探讨集料对混凝土边界效应的影响机理,利用计算机模拟技术,分析了在等体积分数分布下多尺度椭圆形集料的最大粒径和面积分数对混凝土边界效应的影响.基于体视学理论,在构造的多尺度椭圆形集料随机堆积模型中,采用线采样的方法获取模型化混凝土结构的固相体积分数.模拟结果显示,混凝土结构中固相体积分数曲线形状和界面过渡区厚度随集料最大粒径增大而发生变化.通过统计分析得出集料面积分数的变化不改变固相体积分数的曲线形状,但是,界面过渡区厚度随集料面积分数的变化而发生改变.基于模拟结果,利用数学拟合方法给出了集料的固相体积分数表达式.; 许文祥陈惠苏

水泥基复合材料中纤维和裂缝的几何关系及其模拟: 2011年; 基于裂缝和纤维随机分布于基体中这一理想假设,借助随机几何学和积分几何学的基本理论知识,分别从纤维和裂缝的角度探究了水泥基复合材料中乱向分布的裂缝和纤维之间的量化关系.建立了基体中纤维和裂缝的关系模型,包括多尺度纤维和单个圆盘状裂缝关系模型及单个纤维和多尺度圆盘状裂缝关系模型.结果表明,量化关系由其各自在水泥基复合材料中的数量密度和尺寸参数所决定.同时采用计算机模拟技术验证了所得理论结果的可靠性,模拟了纤维和裂缝在基体中的空间分布状态和相交的实际过程.; 吕忠陈惠苏袁海峰; 关键词：纤维裂缝计算机模拟技术

饱和状态下水泥浆体的微观结构冰冻损伤模型被引量：2: 2011年; 为了研究水转化为冰所带来的体积膨胀对水泥浆体的微观结构的危害,量化微观结构的内部损伤,建立了一个饱水状态下水泥浆体的冰冻破坏模型.首先使用模拟水泥浆体微观结构的数值模型(HYMOSTRUC)生成一个模拟结构,根据这个模拟结构中的孔结构,分析水分在孔隙中发生的相转变;将含有冰、水和水化产物的水泥浆体微观模拟结构转变为三维格构结构,并把水分发生相变时产生的体积膨胀引入其中,从而分析格构结构的受力及断裂;最后得到水泥浆体微结构内部微裂缝的分布.该模型真实反映了冰冻作用对微观结构的破坏,模拟结果显示微裂缝产生在由水转变为冰的孔隙周围的抗拉强度低的固相水化产物中.; 刘琳孙伟陈惠苏叶光钱智炜; 关键词：微观结构

A 2D Elliptical Model of Random Packing for Aggregates in Concrete被引量：2: 2010年; In the present work, a computer model was developed to simulate random packing of aggregates. For the sake of simplicity, two dimensional situation was considered and all of the aggregates in concrete were assumed as ellipse. 2D elliptical models of random packing were firstly demonstrated in periodic boundary condition. In addition, the ellipse random packing model was employed for the influence of aspect ratios on the packing fraction of ellipses. The modeling results demonstrate that the packing fraction of ellipses firstly increases then drops down with increasing aspect ratio. The maximal random packing fraction is 0.66 when aspect ratio is 1.04 in the periodic boundary condition.; 许文祥陈惠苏; 关键词：混凝土骨料周期边界条件计算机模型

冻融破坏下水泥基材料中裂缝连通行为的模拟被引量：4: 2010年; 为了对水泥基复合材料在经受冻融破坏时其内部的损伤变量进行表征,提出了预测不同温度下,由于冻胀破坏造成的裂缝在基体中连通行为的方法.从温度以及孔隙尺寸对孔隙中水的冰点的影响出发,得到了在不同温度下基体中发生结冰行为的孔隙分布,进而利用计算机模拟产生由于这些结冰孔导致的裂缝,并对其联通行为进行了计算.模拟结果表明:在降温初期,裂缝的连通性变化很快;在后期虽然裂缝的数量增加,但裂缝的连通性变化不大;冻胀破坏对连通性的影响主要体现在大孔的体积分数上而小孔(小于10nm)的数量则在降温时对基体连通性的影响很小.; 袁海峰陈惠苏; 关键词：冻融破坏裂缝连通性计算机模拟

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国家自然科学基金(50708018)

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