Mô hình mặt tiếp xúc không hoàn hảo trong bê tông cốt sợi: bài toán một chiều
Email:
quannh_ktxd@utc.edu.vn
Từ khóa:
bê tông cốt sợi, trường pha, nhiệt động học, phần tử hữu hạn, phá hủy dính bám
Tóm tắt
Bê tông cốt sợi phân tán là vật liệu nhiều ưu điểm do tăng cường khả năng chịu kéo nhờ sự làm việc của cốt sợi phân tán. Tuy nhiên việc mô hình hóa vật liệu này vẫn còn nhiều khó khăn. Bài báo nhằm mục đích thiết lập cơ sở lý thuyết cho mô hình hư hại của vật liệu bê tông cốt sợi có tính đến sự làm việc đồng thời của hư hại ròn tại miền vật liệu nền và hư hại tựa ròn tại mặt tiếp xúc giữa pha nền và cốt liệu. Mô hình được xây dựng dựa trên cơ sở tiếp cận năng lượng, chuẩn hóa trường kỳ dị theo kiểu của phương pháp Trường pha. Trong đó, hư hại tại vật liệu nền và mặt tiếp xúc được mô tả bời hai biến trường pha độc lập và trường chuyển vị bổ sung. Trên cơ sở lý thuyết tổng quát, lời giải chi tiết cho bài toán nhiều pha một chiều được thiết lập. Các ví dụ so sánh giữa kết quả giải tích và kết quả số cho một số điều kiện khác nhau được thực hiện chứng tỏ tính chính xác của mô hình cũng như các vấn đề cần thực hiện để áp dụng hiệu quả trong các bài toán phức tạp hơnTài liệu tham khảo
[1] P. Zhang, C. Wang, Z. Gao, F. Wang, A review on fracture properties of steel fiber reinforced concrete, Journal of Building Engineering, 67 (2023) 105975. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.105975
[2] G. Li, B.B. Yin, L.W. Zhang, K.M. Liew, A framework for phase-field modeling of interfacial debonding and frictional slipping in heterogeneous composites, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 382 (2021) 113872. https://doi.org/10.1016/j.cma.2021.113872
[3] B.B. Yin, A. Akbar, Y. Zhang, K.M. Liew, Modeling progressive failure and crack evolution in a randomly distributed fiber system via a coupled phase-field cohesive model, Composite Structures, 313 (2023) 116959. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116959
[4] N.H. Quan, T.B. Viet, N.T. Tung, A mesoscale numerical approach to predict damage behavior in concrete basing on phase field method, Vietnam Journal of Mechanics, 43 (2021) 43–53. https://doi.org/10.15625/0866-7136/15334
[5] C.V. Verhoosel, R. De Borst, A phase-field model for cohesive fracture: A phase field model for cohesive fracture, International Journal Numerical Methods in Engineering, 96 (2013) 43–62. https://doi.org/10.1002/nme.4553
[6] L. Chen, R. de Borst, Phase-field regularised cohesive zone model for interface modelling, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 122 (2022) 103630. https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2022.103630
[7] T.T. Nguyen, J. Yvonnet, Q.-Z. Zhu, M. Bornert, C. Chateau, A phase-field method for computational modeling of interfacial damage interacting with crack propagation in realistic microstructures obtained by microtomography, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 312 (2016) 567–595. https://doi.org/10.1016/j.cma.2015.10.007
[8] T.-T. Nguyen, J. Rethore, J. Yvonnet, M.-C. Baietto, Multi-phase-field modeling of anisotropic crack propagation for polycrystalline materials, Comput. Mech., 60 (2017) 289–314. https://doi.org/10.1007/s00466-017-1409-0
[9] J.-Y. Wu, A unified phase-field theory for the mechanics of damage and quasi-brittle failure, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 103 (2017) 72–99. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2017.03.015
[10] J.-Y. Wu, V.P. Nguyen, C.T. Nguyen, D. Sutula, S. Sinaie, S.P.A. Bordas, Chapter One - Phase-field modeling of fracture, Advances in Applied Mechanics, 53 (2020) 1–183. https://doi.org/10.1016/bs.aams.2019.08.001
[2] G. Li, B.B. Yin, L.W. Zhang, K.M. Liew, A framework for phase-field modeling of interfacial debonding and frictional slipping in heterogeneous composites, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 382 (2021) 113872. https://doi.org/10.1016/j.cma.2021.113872
[3] B.B. Yin, A. Akbar, Y. Zhang, K.M. Liew, Modeling progressive failure and crack evolution in a randomly distributed fiber system via a coupled phase-field cohesive model, Composite Structures, 313 (2023) 116959. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116959
[4] N.H. Quan, T.B. Viet, N.T. Tung, A mesoscale numerical approach to predict damage behavior in concrete basing on phase field method, Vietnam Journal of Mechanics, 43 (2021) 43–53. https://doi.org/10.15625/0866-7136/15334
[5] C.V. Verhoosel, R. De Borst, A phase-field model for cohesive fracture: A phase field model for cohesive fracture, International Journal Numerical Methods in Engineering, 96 (2013) 43–62. https://doi.org/10.1002/nme.4553
[6] L. Chen, R. de Borst, Phase-field regularised cohesive zone model for interface modelling, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 122 (2022) 103630. https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2022.103630
[7] T.T. Nguyen, J. Yvonnet, Q.-Z. Zhu, M. Bornert, C. Chateau, A phase-field method for computational modeling of interfacial damage interacting with crack propagation in realistic microstructures obtained by microtomography, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 312 (2016) 567–595. https://doi.org/10.1016/j.cma.2015.10.007
[8] T.-T. Nguyen, J. Rethore, J. Yvonnet, M.-C. Baietto, Multi-phase-field modeling of anisotropic crack propagation for polycrystalline materials, Comput. Mech., 60 (2017) 289–314. https://doi.org/10.1007/s00466-017-1409-0
[9] J.-Y. Wu, A unified phase-field theory for the mechanics of damage and quasi-brittle failure, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 103 (2017) 72–99. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2017.03.015
[10] J.-Y. Wu, V.P. Nguyen, C.T. Nguyen, D. Sutula, S. Sinaie, S.P.A. Bordas, Chapter One - Phase-field modeling of fracture, Advances in Applied Mechanics, 53 (2020) 1–183. https://doi.org/10.1016/bs.aams.2019.08.001
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
09/08/2023
Nhận bài sửa
08/09/2023
Chấp nhận đăng
10/10/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Lê Gia, K., Nguyễn Hoàng, Q., & Trần Bảo, V. (1). Mô hình mặt tiếp xúc không hoàn hảo trong bê tông cốt sợi: bài toán một chiều . Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(9), 1063-1074. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.9.4
Số lần xem tóm tắt
71
Số lần xem bài báo
38
