Numerical simulations of multiaxial damage behaviour of concrete using the method of discrete elements

混凝土多轴损伤行为的离散元数值模拟

基本信息

项目摘要

The aim of the project is to explore the potential of the discrete element method with regard to the quasi-static and dynamic material behaviour of concrete and to obtain insights into crack evolution and damage mechanisms. The aim includes, in particular, the investigation of material behaviour under different loading conditions using one and the same basic model approach and the principally same simulation code. DEM simulations allow to use the same virtual specimens under different loading conditions and loading velocities. The underlying contact approach which is used for the calculation of the contact forces of interacting particles and the parameters of the contact approach are the only a priori assumptions. No assumptions or elements regarding potential cracks and no damage model are included. Effects based on fragmentation and mesostructural rearrangement are the result of the simulation instead.Furthermore, discrete element simulations are suited for the analysis of the material behaviour under high loading velocities as they occur in impact situations. Due to the particle-based character and due the usage of Newtons second law the DEM simulations allow the qualitative and quantitative study of the complex dynamic phenomena related to the shock wave propagation in concrete. As part of the project, discrete element simulations are to be developed further with a numerical tool for conception and design of laboratory experiments in view. The interpretation and extrapolation of experimental results are further applications of numerical simulations using discrete elements. Investigations under quasi-static load and under impact load using virtual homogeneous specimens and specimens with mesostructure as well as investigations of the strain rate effect are planned within the proposed project phase.
该项目的目的是探索关于混凝土准静态和动态材料行为的离散元方法的潜力,并获得裂缝演化和损伤机制的见解。目的包括,特别是,材料的行为在不同的加载条件下的调查使用一个和相同的基本模型方法和基本相同的模拟代码。DEM模拟允许在不同的加载条件和加载速度下使用相同的虚拟试样。用于计算相互作用粒子的接触力的基本接触方法和接触方法的参数是唯一的先验假设。没有关于潜在裂缝的假设或要素,也没有包括损伤模型。基于碎片化和细观结构重排的效应是模拟的结果。此外,离散单元模拟适合于分析材料在高加载速度下的性能,因为它们发生在冲击情况下。由于基于粒子的特性和牛顿第二定律的使用,DEM模拟可以定性和定量地研究与混凝土中激波传播有关的复杂动力学现象。作为该项目的一部分,离散元模拟将进一步发展,并考虑使用用于实验室实验概念和设计的数值工具。实验结果的解释和外推是离散元数值模拟的进一步应用。拟在项目阶段进行准静态载荷和冲击载荷下使用虚拟均匀试件和具有细观结构的试件的研究以及应变率效应的研究。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Manfred Curbach其他文献

Professor Dr.-Ing. Manfred Curbach的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Manfred Curbach', 18)}}的其他基金

Experimentally based modelling of failure mechanisms of high-strength concrete under multi-axial loading - MABET
基于实验的多轴载荷下高强度混凝土破坏机制建模 - MABET
  • 批准号:
    318143180
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Coordination Funds
协调基金
  • 批准号:
    257173740
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Willy Gehler (1876-1953): pioneering research, political self-mobilization and historical reception of a major civil engineer and university teacher in the century of extremes
威利·盖勒(Willy Gehler,1876-1953):极端世纪中一位主要土木工程师和大学教师的开创性研究、政治自我动员和历史接受
  • 批准号:
    257930313
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Experimentelle Untersuchung des Verhaltens von Stahlbetonplatten unter Impaktbelastung
冲击荷载作用下钢筋混凝土板性能的试验研究
  • 批准号:
    219749818
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Experimental Study on the Load Bearing Behaviour of Textile Reinforced Concrete under Uniaxial Compression – Phase II: Influence of Lateral Compression and Tension
单轴压缩下织物增强混凝土承载性能试验研究Ⅸ阶段:侧向压缩和拉伸的影响
  • 批准号:
    235549595
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Koordination, zentrale Aufgaben und Öffentlichkeitsarbeit des SPP 1542
第1542章 最高人民检察院的协调、中心任务和公共关系工作
  • 批准号:
    198141179
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Cross Sectional Adaption for Rod-Shaped Element in Compression
压缩时杆状元件的横截面适应性
  • 批准号:
    198118038
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Lightweight ceiling structures made of layered high-perfomance concrete
由层状高性能混凝土制成的轻质天花板结构
  • 批准号:
    198117966
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Die Auswirkungen der Kombination von Querzug und Ermüdungsbeanspruchung auf den Verbund zwischen Beton und Bewehrungsstahl
横向拉力和疲劳应力组合对混凝土与钢筋粘结的影响
  • 批准号:
    27070918
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Entwicklung von formgebenden Werkzeugen aus hydraulisch gebundenen Werkstoffen für die wirkmedienbasierte Blechumformung
开发由水硬性材料制成的成型工具,用于基于活性介质的金属板材成型
  • 批准号:
    21932308
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

Galaxy Analytical Modeling Evolution (GAME) and cosmological hydrodynamic simulations.
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Cosmological hydrodynamical simulations with calibrated non-universal initial mass functions
使用校准的非通用初始质量函数进行宇宙流体动力学模拟
  • 批准号:
    2903298
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Numerical simulations of lattice field theory
晶格场论的数值模拟
  • 批准号:
    2902259
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Model order reduction for fast phase-field fracture simulations
快速相场断裂模拟的模型降阶
  • 批准号:
    EP/Y002474/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
CRII: OAC: Dynamically Adaptive Unstructured Mesh Technologies for High-Order Multiscale Fluid Dynamics Simulations
CRII:OAC:用于高阶多尺度流体动力学仿真的动态自适应非结构​​化网格技术
  • 批准号:
    2348394
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Chemically specific polymer models with field-theoretic simulations
职业:具有场论模拟的化学特定聚合物模型
  • 批准号:
    2337554
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
A data-driven modeling approach for augmenting climate model simulations and its application to Pacific-Atlantic interbasin interactions
增强气候模型模拟的数据驱动建模方法及其在太平洋-大西洋跨流域相互作用中的应用
  • 批准号:
    23K25946
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Scale Resolving Simulations for Innovations in Turbomachinery Design (SciFi Turbo)
涡轮机械设计创新的尺度解析模拟 (SciFi Turbo)
  • 批准号:
    10111062
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    EU-Funded
Molecular Simulations of Additive Self-Assembly, Rheology, and Surface Adsorption in Complex Fluids
复杂流体中添加剂自组装、流变学和表面吸附的分子模拟
  • 批准号:
    2901619
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Capturing Oceanic Submesoscales, Stirring and Mixing with Sound and Simulations
通过声音和模拟捕捉海洋亚尺度、搅拌和混合
  • 批准号:
    EP/Y014693/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: OAC Core: Learning AI Surrogate of Large-Scale Spatiotemporal Simulations for Coastal Circulation
合作研究:OAC Core:学习沿海环流大规模时空模拟的人工智能替代品
  • 批准号:
    2402947
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了