沙漠砂混凝土动态力学性能数值模拟研究的开题报告.docx

沙漠砂混凝土动态力学性能数值模拟研究的开题报告
一、研究背景和意义：
近年来，沙漠地区建设工程的投资逐年增加，由于其独特的地理环境和气候条件，使得建筑材料的性能要求也有所不同。在沙漠地区，砂混凝土是一种常用的建筑材料，其具有重量轻、耐久性好、施工方便等优点，被广泛应用于建筑结构和基础工程中。
然而，在沙漠地区，砂混凝土受到多种因素影响，如沙尘暴、高温、低湿、风化等，这些因素会导致砂混凝土的物理学和力学性能受到严重的影响，从而影响建筑结构的稳定性和安全性。因此，研究沙漠地区的砂混凝土动态力学性能，对保障建筑结构的安全性和可靠性具有重要的意义。
二、研究内容：
本文将以沙漠地区典型的砂混凝土为研究对象，通过数值模拟的方法，分别考虑其在动态加载和静态加载时的动态力学性能，探究其在不同加载条件下的强度、弹性模量、断裂韧度等性能参数的变化规律。同时考虑砂混凝土的水泥含量、砂粒形状、粒径分布等因素对其力学性能的影响。
三、研究方法：
1.基于ANSYS有限元软件，建立沙漠砂混凝土力学模型；
2.设计不同的加载方案，分别对砂混凝土进行动态和静态加载；
3.通过ANSYS有限元软件模拟不同加载条件下的力学性能，得到砂混凝土的应力-应变曲线和变形情况；
4.分析模拟结果，探究不同因素对沙漠砂混凝土动态力学性能的影响；
5.通过对实验结果进行对比分析，验证模拟结果的准确性和可信度。
四、研究成果：
本研究将为沙漠地区砂混凝土的设计和工程实践提供新的理论依据和技术支撑。其中，研究成果包括：
1.沙漠地区砂混凝土的动态力学性能数值模拟研究报告；
2.模拟分析数据和应力-应变曲线；
3.发表论文和学术报告若干。
五、研究难点：
1.沙漠地区砂混凝土复杂的力学性能；
2.沙漠地区多种气候环境和质地条件。
六、研究进度安排：
1．2021年7月~2021年9月：文献调研、问题定义、研究思路和技术路线确定；
2．2021年10月~2022年3月：建立数值模拟模型；
3．2022年4月~2022年9月：进行数值模拟实验，并对实验结果进行分析；
4．2022年10月~2022年12月：总结分析结果，撰写研究报告，发表学术文章。
七、参考文献
1.BrahimA,AbderrahmaneB.Themechanicalbehaviourofasandconcrete[J].Materials&Design,2009,30(7)
2.GuX,RenQ.Recentadvanceindynamicbehaviorsofconcreteathighstrainrates[J].JournalofDynamicBehaviorofMaterials,2016,2(1):101-118.
3.李军华，张凯歌.砂混凝土密实性对强度的影响研究[J].混凝土,2012(10):43-46.
4.郑运思.不同级别地面高铁沙漠路基的构造设计[D].铁道工程硕士学位论文.南京铁道职业技术学院,2017.
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