一种NC-ECC复合材料弹性模量理论预测方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-12-06 16:39:15
本发明涉及一种NC ECC复合材料弹性模量理论预测方法,基于普通混凝土的弹性模量、体积分数、泊松比和ECC的弹性模量、体积分数、泊松比,采用NC ECC复合材料弹性模量理论预测模型,得到按任意比例混合的NC ECC复合材料的弹性模量。该方法有利于准确预测NC ECC复合材料的弹性模量。
本发明采用的技术方案是:一种NC-ECC复合材料弹性模量理论预测方法,基于普通混凝土的弹性模量、体积分数、泊松比和ECC的弹性模量、体积分数、泊松比,采用NC-ECC复合材料弹性模量理论预测模型,得到按任意比例混合的NC-ECC复合材料的弹性模量
普通混凝土(NormalConcrete,简称NC)虽然应用广泛,但其具有脆性大、韧性差、抗拉强度过小以及开裂后裂缝宽度难以控制等缺点,随着自然环境的恶劣作用,会带来一系列工程问题。而工程用水泥基复合材料(EngineeredCementitiousComposites,简称ECC)具有良好的力学性能,延性好,在受拉时会产生多缝开裂的效果。因此NC与ECC在性能上互补,将NC与ECC结合制成NC-ECC复合材料,能够兼顾NC优良的抗压性能和ECC的高延性、多缝开裂的特点,具有广大的工程应用前景。
随着复合材料技术的不断发展,新型复合材料在土木工程中的应用日益广泛,而NC-ECC作为新型复合材料,具有强烈的结构特征,它所展现的性能及损伤破坏规律取决于其组分材料性质和细观结构特征,想要揭示复合材料组分性质与结构特征对复合材料整体性能的影响,可以从结构理论的角度入手,将复合材料视为各向同性材料,结合细观力学对材料整体性能进行分析。
弹性模量是工程材料重要的性能参数,而性能参数尤其是弹性模量的准确预测,对于复合材料研究具有十分重要的意义。目前对于NC-ECC复合材料弹性模量的确定基本都是以实验测定为主,缺少理论预测模型,因此有必要对此问题作进一步研究。
发明人:陈伟宏 徐应豪 崔双双 郑祥增 郑剑峰福州大学(Fuzhou University),简称福大,位于福建省福州市,创建于1958年,是国家“双一流”建设高校,国家“211工程”建设高校,国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校,福建省三所重点建设的高水平大学之一,福建省一流大学建设高校,入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:提供了一种NC-ECC复合材料弹性模量理论预测方法,该方法以普通混凝土作为基体相,ECC作为夹杂相,假定两相混合之后是各向同性材料,结合细观力学结构理论,基于普通混凝土的弹性模量、体积分数、剪切模量和ECC的弹性模量、体积分数、剪切模量,提出NC-ECC复合材料弹性模量理论预测方法,采用该方法,可以不用通过实验测定,直接根据基体相性能就能得到任意比例混合的NC-ECC复合材料的弹性模量。
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