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A 3D FEM Mesoscale Numerical Analysis of Concrete Tensile Strength BehaviourUn análisis numérico a mesoescala en 3D del comportamiento de la resistencia a la tracción del hormigón

Resumen

Se desarrolló un método de elementos finitos (MEF) tridimensional (3D) basado en un procedimiento de análisis numérico de elementos cohesivos insertados para sistemas de mesoescala de hormigón en la plataforma ABAQUS con scripts de python. Se generaron agregados basados en la división de los algoritmos de elementos geométricos existentes para aleatorizar esferas arbitrarias. Simultáneamente, también se consideraron aleatorizaciones del tamaño máximo de los agregados y distribuciones uniformes de las partículas de los agregados. Se generó un MEF para la fase de mortero en los sistemas de mesoescala de hormigón junto con la zona de transición interfacial (ITZ) mediante la inserción de un elemento cohesivo. Se realizaron análisis de parámetros numéricos para nueve sistemas de hormigón diferentes variando la fracción volumétrica de los áridos gruesos (α) y la resistencia a la tensión de la ZIT (ZIT-S). Se evaluó el comportamiento mecánico de los sistemas de hormigón con los efectos de acoplamiento de α e ITZ-S para la carga de tracción simulada. Los resultados de las simulaciones numéricas de las propiedades mecánicas, como las resistencias a la tracción simuladas y el comportamiento de los daños por tracción de los sistemas de hormigón, se verificaron con los resultados experimentales. El enfoque de generación de agregados y ZCI propuesto y el procedimiento de simulación numérica pueden ser utilizados por los investigadores para comprender mejor cómo la fracción de volumen de los agregados y la resistencia de la ZCI afectan al comportamiento a tracción de los sistemas de hormigón a mesoescala.

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  • Formato:pdf
  • Idioma:Ingl閟
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