ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

مدل مصالح ترکیبی سه بعدی شکست – پلاستیسیته برای بتن

مدل مصالح ترکیبی سه بعدی شکست – پلاستیسیته برای بتن

مدل مصالح ترکیبی سه بعدی شکست – پلاستیسیته برای بتن – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه راه – ساختمان، معماری، عمران
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر
مقالات ترجمه شده راه و ساختمان، معماری، عمران، ایران ترجمه - irantarjomeh
شماره
۵۴
کد مقاله
CVL54
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
مهندس عبدالمجید رضایی
نام فارسی
مدل مصالح ترکیبی سه بعدی شکست – پلاستیسیته برای بتن
نام انگلیسی
Three dimensional combined fracture–plastic material model for concrete
تعداد صفحه به فارسی
۵۶
تعداد صفحه به انگلیسی
۲۹
کلمات کلیدی به فارسی
شکست, بتن, رفتار ساختاری, مصالح / ماده الاستو – پلاستیک, المان  / جزء محدود
کلمات کلیدی به انگلیسی
Fracture, Concrete, Constitutive behavior, Elastic–plastic material, Finite elements
مرجع به فارسی
ژورنال بین المللی پلاستیسیته
آزمایشگاه بتن  های مسلح و سازه های معماری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارسطو در تسالونیکی، یونان
الزویر
مرجع به انگلیسی
International Journal of Plasticity; Cˇervenka Consulting, Czech Republic; Laboratory of Reinforced Concrete and Masonry Structures, Civil Engineering Department, Aristotle University of Thessaloniki,Greece; Elsevier
قیمت به تومان
۱۵۰۰۰
سال
۲۰۱۸
کشور
یونان

 

مدل مصالح ترکیبی سه بعدی شکست – پلاستیسیته برای بتن
ژورنال بین المللی پلاستیسیته
آزمایشگاه بتن  های مسلح و سازه های معماری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارسطو در تسالونیکی، یونان
الزویر
۲۰۰۸
چکیده
این مقاله به توصیف مدل ترکیبی شکست – پلاستیسیته برای بتن می پردازد.در این مدل، کشش با استفاده از مدل شکست، برمبنای فرمول بندی کلاسیک ارتوتروپیک ترک خوردگی پیش رونده و دیدگاه نوار ترک مورد توجه قرار می گیرد.در این مدل، از معیار گسیختگی Rankine و نرم شوندگی نمایی استفاده شده که می تواند به عنوان مدل ترکی ثابت یا چرخشی به کار برده شود.مدل پلاستیسیته بتن تحت فشار، برمبنای سطح گسیختگی Menetrey–Willam می باشد؛ کرنش حجمی پلاستیکی / خمیری به عنوان پارامتر سخت شوندگی/نرم شوندگی و قانون جریانی غیروابسته بر اساس تابع پتانسیل پلاستیکی غیرخطی مد نظر است.هر دو مدل از الگوریتم نگاشت برگشتی برای انتگرال گیری معادلات رفتاری بهره می برند.توجه ویژه  ای به ایجاد الگوریتمی جهت ترکیب دو مدل معطوف شده است.الگوریتم ترکیب پیشنهادی، بر مبنای جانشینی بازگشتی قرار دارد و اجازه می دهد تا دو مدل به شکلی جداگانه ایجاد شده و فرمول بندی شوند.این الگوریتم بخوبی پاسخگوی ویژگی سطوح گسیختگی هر دو مدل فعال و وقوع تغییرات فیزیکی از قبیل بسته شدن ترک می باشد.می توان برای شبیه سازی ایجاد ترک در بتن، له شدن تحت محصورشدگی بالا و بسته شدن ترک بر اثر له شدن در سایر جهت  های ماده، از این مدل استفاده نمود.مدل مذکور با استفاده از بسته نرم افزاری المان / جزء محدود عمومی ATENA مورد تحلیل قرار گرفته و کارایی آن از طریق مقایسه نتایج تجربی مختلف از مباحث مورد نظر مورد بررسی قرار گرفت.
 
کلمات کلیدی: شکست، بتن، رفتار ساختاری، مصالح / ماده الاستو – پلاستیک، المان  / جزء محدود
 
 
نمادها و اختصارات
 
 پارامتر کشش در تابع پتانسیل پلاستیک
ضریب اول تابع پتانسیل پلاستیک
ضریب دوم تابع پتانسیل پلاستیک
ضریب سوم تابع پتانسیل پلاستیک
تابع نرم شوندگی
ضریب افزاینده پلاستیک و شکست
ماتریس الاستیسیته
ماتریس رفتاری سکانت
ماتریس سفتی ماده ترک خورده
پارامتر عدم همرکزی در سطح گسیختگی
کرنش انحرافی پلاستیک
مدول الاستیک بتن
سطح گسیختگی rankine(شکست)
سطح گسیختگی Mene´trey–Willam(پلاستیسیته(
استحکام فشاری تک محوره بتن
استحکام کششی تک محوره بتن
تابع پتانسیل پلاستیک
انرژی شکست
مدول سخت شوندگی
تابع سخت شوندگی
پارامتر سخت شوندگی تعیین کننده آغاز جریان پلاستیک
راستای برگشت تنش
طول مشخصه
پارامتر اصطحکاکی سطح گسیختگی Mene´trey–Willam
مرتبه تابع پتانسیل پلاستیک
بردار ویژه تعیین کننده راستای k
پارامتر اول تابع نرم شوندگی
پارامتر دوم تابع نرم شوندگی
تابع بیضوی سطح گسیختگی Mene´trey–Willam
ضریب سفتی برشی ترک
پارامتر شیب در تابع نرم شوندگی
ماتریس انتقال
بازشدگی ترک
بازشدگی ترک متناظر با تنش کششی صفر
سهم شکست در الگوریتم ترکیبی
سهم پلاستیسیته در الگوریتم ترکیبی
عامل رهاسازی در الگوریتم ترکیبی
بردار و تانسور کرنش کل
بردار و تانسورکرنش الاستیک
بردار و تانسور کرنش پلاستیک
بردار و تانسور کرنش شکست
بیشینه کرنش شکست در راستای k
کرنش حجمی پلاستیک
کرنش حجمی پلاستیک در استحکام تک محوره بتن (مقدار آستانه(
زاویه Lode بردار تنش در فضای تنش Haigh–Westergaard
 پارامتر سخت شوندگی/نرم شوندگی
عامل مقیاس برای استحکام کششی در مدل پلاستیسیته
نسبت پواسان بتن
طول هیدرواستاتیک بردار تنش در فضای تنش Haigh–Westergaard
طول هیدرواستاتیک بردار کرنش پلاستیک
طول انحرافی بردار تنش در فضای تنش Haigh–Westergaard
طول انحرافی بردار کرنش پلاستیک
بردار و تانسور تنش
تنش بتنی که شروع جریان پلاستیک در آن اتفاق می افتد
نرخ همگرایی الگوریتم ترکیبی
شیب بردار کرنش پلاستیک
 
 ۱- مقدمه
این مقاله به توصیف مدل سه بعدی رفتار ساختاری مصالح بتن می پردازد.در این مدل، پلاستیسیته و شکست ترکیب یافته  اند.فرآیند شکست، با استفاده از مدل ترک خوردگی پیش رونده ارتوتروپیک بر اساس معیار کششی مدل سازی می شود.مدل پلاستیسیته سخت شوندگی/ نرم شوندگی بر مبنای سطح گسیختگی سه پارامتری Mene´trey and Willam (1995) برای شبیه سازی خرد شدگی بتن مورد استفاده قرار می گیرد.هر چند مقالات بسیاری در مورد مدل  های پلاستیسیته برای بتن (برای مثال،  Pramono and Willam, 1989; Etse, 1992; Feenstra, 1993; Mene´t- rey et al., 1997; Feenstra et al., 1998; Grassl et al., 2002)  یا مدل  های ترک خوردگی پیش رونده (برای مثال،  Rashid, 1968; Cervenka and Gerstle, 1971; Bazˇant and Oh, 1983; De Borst, 1986; Rots  and Blaauwendraad, 1989 )  منتشر شده است، توصیف زیادی از ترکیب موفق این دو در منابع موجود نیست.Owen و همکارانش (۱۹۸۳) ترکیبی از مدل ایجاد ترک و ویسکو پلاستیسیته ارائه نمودند.شرح کامل این مسئله  نیز  توسط De Borst (۱۹۸۶) فراهم گردید و تحقیقات متعددی در مورد ترکیب آسیب و پلاستیسیته منتشر شده است (برای مثال،  Simo and Ju, 1987; Meschke et al., 1988; Bielger and Mehrabadi, 1995; Lee and Fen- ves, 1998; یا کارهای جدیدتری مثل  Grassl and Jira´sek (2006), Mohamad-Hussein and  Shao (2007), Contrafatto and Cuomo (2006), Jason et al.(2006), Cicekli et al.(2007)  and Chiarelli et al.(2003) برای مواد سنگ).مدل  های بتن مختلفی که بر اساس  دیدگاه  های  گوناگونی،  مثلاً مدل  های  ریز صفحه( Bazˇant et al., 2000)  یا مدل  های بر مبنای ریزمکانیک بتن  ( Mattei et al., 2007)، که با استفاده از نظریه مواد دانه  ای استخراج شده  اند:  ( Christoer- sen et al., 1981; Oda et al., 1982; Mehrabadi et al., 1982)
مدل های آسیب دیدگی پلاستیکی معمولاً بر پایه مفاهیم ترمودینامیک فرمول بندی شده  اند.البته تحقیقات انجام شده توسط Meschke et al.(1988) و  Cicekli et al.(2007) استثنا هستند.در این مدل  ها، معمولاً از فرمول بندی آسیب همسانگردی، که در آن از طبیعت غیرهمسانگرد رفتار بتن ترک خورده صرفنظر می شود، استفاده می گردد.در مدل پیشنهاد شده، بتن ترک خورده به صورت ماده ای ارتوتروپیک مدل می شود و در آن وضعیت  های دشوار تغییرات فیزیکی، برای مثال بسته شدن ترک (مانند مدلی که توسط  Cicekli et al.(2007) پیشنهاد شده) در نظر گرفته می شوند.همچنین، این مدل رفتار برشی بتن ترک خورده و فرمول بندی ترک چرخشی و نیز ثابت را لحاظ می نماید.همچنین در دیدگاه پیشنهادی، این امکان وجود دارد که هر دو مدل یعنی پلاستیسته و شکست به صورتی کاملاً مستقل فرمول بندی شده و ترکیب آن  ها در الگوریتمی جداگانه به کار گرفته شود.از نقطه نظر برنامه نویسی، این چنین دیدگاهی برای برنامه نویسی شیئ گرا بسیار مناسب است.
مدل پیشنهادی، نسخه بهبود یافته ای از مدل قبلاً انتشار یافته توسط  Cer- venka et al.(1998) است.مدل حاضر، هم در بخش پلاستیک و هم در بخش شکست به اشکال مختلفی بهبود یافته است.بخش شکست مدل، به منظور لحاظ نمودن مود II و III (برش) انتشار ترک توسعه داده شده است.بخش پلاستیک نیز برای دربرگرفته فرمول بندی  های پیشنهادی توسط توسعه یافته است.این فرمول بندی  ها، توصیف کننده افزایش استحکام و ظرفیت تغییرشکل بتن تحت فشار چندمحوری است و می تواند به شکل مناسبی در مورد مسائل مشتمل بر اثرات محصورشوندگی به کار گرفته شود.تفاوت اصلی بین مدل حاضر و مدل پیشنهاد شده توسط نویسندگان فوق، همان مورد قبلی (استفاده از الگوریتمی مخصوص که پلاستیسیته را با شکست ترکیب می نماید) است.با این ویژگی، می توان همه مسیرهای ممکن بارگذاری و باربرداری (کشش، فشار و یا ترکیب هر دو) را درنظر گرفت و بازشدگی و بستن ترک را نیز توصیف نمود.مزیت دیگر مدل حاضر، گنجاندن موفقیت آمیز آن  در بسته  المان محدود عمومی   (ATENA, ervenka et al., 2007) است که  می تواند مستقیماً برای تحلیل سازه  های بتنی تقویت شده پیچیده، فراتر از تنها شبیه سازی بارگذاری چند محوری بتن ساده (با استفاده از معادلات رفتاری)، پیاده سازی گردد.
دیدگاه جداسازی کرنش که توسط De Borst (1986) ارائه گردید، برای ترکیب مدل  های شکست و پلاستیسیته با یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد.هر دو مدل در چارچوب الگوریتم نگاشت بازگشتی ایجاد می گردند ( Wilkins, 1964).این دیدگاه وجود حل برای تمام مقادیر نمو کرنش را تضمین می نماید.از نقطه نظر الگوریتمی، مسئله سپس به یافتن نقطه بازگشت بهینه روی سطوح فعال گسیختگی تبدیل می گردد.الگوریتم ترکیبی باید جداسازی کرنش  ها به دو مؤلفه پلاستیک و شکست را، در حالی که تعادل تنش در هر دو مدل حفظ می گردد، تعیین نماید.الگوریتم پیشنهادی، بر مبنای روش تکراری بازگشتی قرار دارد.می توان نشان داد که چنین الگوریتمی نمی تواند در حالت  هایی خاص، برای مثال مواد نرم شونده و اتساعی، همگرا شود.به همین دلیل، الگوریتم بازگشتی با نوعی روش رهاسازی توسعه داده می شود تا همگرایی پایدار گردد.
در بخش اول این مقاله، معادلات رفتاری مدل شکست و پلاستیسیته ارائه می شود. این بخش همچنین در بردارنده توصیفی از الگوریتم بازگشتی برای ترکیب دو مدل مصالح / مواد است.در بخش بعدی، رفتار عددی این الگوریتم تحت چندین تاریخچه  بارگذاری انتخابی، همراه با مقایسه آن با نتایج حاصل از آزمایش  های تجربی، نشان داده می شود. بخش آخر، کارایی این مدل را در کاربردهای عملی مهندسی به نمایش می گذارد.
 
۲- فرمول بندی مدل مصالح
فرمول بندی مدل مضالح / ماده با فرض کرنش  های کوچک صورت گرفته و بر مبنای جداسازی کرنش به مؤلفه  های الاستیک ε_ije، پلاستیکε_ijp  و شکستε_ijf  قرار ( De Borst,  ۱۹۸۶) دارد.این جداسازی را می توان به شکل زیر نمایش داد:
۲-۱٫ مدل شکست برای ترک خوردگی بتن
معیار Rankine برای توصیف ترک خوردگی بتن مورد استفاده قرار می گیرد.این معیار، برای هر راستا (k = 1, 2, 3)، به صورت زیر بیان می شود:
۲-۲٫ مدل پلاستیسیته برای خرد شدگی بتن
وضعیت جدید تنش در مدل پلاستیسیته با استفاده از فرمول تخمین زن-تصحیح کننده محاسبه می گردد:
۲-۳٫ ترکیب مدل  های پلاستیسیته و شکست
هدف این است که دو مدل فوق به گونه  ای در مدلی واحد ادغام شوند که مدل پلاستیسیته برای خرد شدگی بتن و مدل شکست برایترک خوردگی آن مورد استفاده قرار گیرد.این مسئله می تواند در حالت عمومی به عنوان حل همزمان دو نامعادله زیر بیان شود:
۲-۴ صحت سنجی مدل
معادله  ای رفتاری برای آزمایش انواع تاریخچه  های بارگذاری تنش-کرنش به منظور بررسی رفتار مدل پیشنهادی ایجاد گردید.در این بخش، معدله رفتاری برای صحت سنجی رفتار عددی الگوریتم پیشنهادی برای ترکیب مدل  های شکست و پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد.سه سناریوی بارگذاری متمایز در نظر گرفته می شود:
۳- کاربرد در تحلیل المان محدود
مدل پیشنهادی در بسته عمومی المان محدود گنجانده شد و به تحلیل سه بعدی سازه هیا بتنی تقویت شده اعمال گردید.
۴- نتیجه گیری
مدل مصالح مرکبی برای بتن ارائه گردید که شامل مدل ترک خوردگی پیش رونده ارتوتروپیکی برای ترک خوردگی بتن بر اساس معیار گسیختگی Rankine و مدلی پلاستیسیته برای خرد شدگی بتن بر اساس معیار گسیختگی Mene´trey–Willam  بود.پارامتر سخت شوندگی/نرم  شوندگی برای مدل پلاستیسیته به کرنش حجمی پلاستیک ارتباط داده شد که با تابع پتانسیل پلاستیکی غیرخطی برهم کنش داشت. هر دو مدل به صورت جداگانه فرمول بندی شده و الگوریتمی ترکیبی برای تعیین چگونگی جداسازی نمو کرنش به بخش  های شکست و پلاستیک، با روندی تکراری ایجاد گردید.رفتار این الگوریتم با تاریخچه های بارگذاری متعدد مورد صحت سنجی قرار گرفت و عموماً رابطه معقولی بین نتایج حاصل از آن و نتایج تجربی مشاهده گردید.مدل پیشنهادی به صورت موفقیت آمیز در نرم افزار المان محدود ATENA ( Cervenka et al., 2007) جهت تحلیل تیرهای بتنی تقویت شده تحت خمش و ستون  های بتنی تقویت شده تحت فشار هم مرکز بکار گرفته شد.مقایسه با نتایج تجربی معقول بود و می توان چنین نتیجه گرفت که مدل مذکور، در تحلیل المان محدود سازه  های بتنی ساده و تقویت شده نیز قابلیت کاربرد دارد.
مدل پیشنهاد شده می تواند در زمینه  های زیر بهبود داده شود: در پژوهش صورت گرفته توسط Collins (1978)، اشاره شده که استحکام فشاری بتن ترک خورده باید کاهش یافته و به بازشدگی ترک در دیگر راستاها وابسته باشد.این فرض می تواند دقت پیش بینی استحکام برشی تیرهای بتنی تقویت شده را افزایش دهد.جنبه مهم دیگر، رفتار برشی بعد از ترک  خوردگی است.مدل فعلی، به شکلی شهودی سفتی برشی ماده ترک خورده را به قانون بازشدگی ترک عمودی ارتباط می دهد.نتایجی تجربی در منابع وجود دارند، برای مثال، از آنها می توان جهت بهبود رفتار برشی مدل مورد نظر استفاده کرد.در نهایت، می توان بخش پلاستیسیته مدل را بیشتر بهبود داد تا سطح پوشی برای فشار هیدرواستاتیک را شامل شده و فشردگی پلاستیک اولیه بتن، که به صورت تجربی مشاهده گردیده، را لحاظ نماید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.