模拟流程
(1) 剖分部件，劃分網格
為了對再生混凝土的力學性能和損傷演化進行研究，需要對生成的随機骨料模型進行網格劃分。在網格劃分模塊設置全局網格尺寸為0.5mm，并在界面區補上種子來确保計算的精準性，由于天然骨料的彈性模量遠大于其他相天然骨料内部可以網格布點較少，由界面到骨料中心過渡值從1mm到2mm，以減少網格數量。對試件整體采取四邊形為主的劃分方法。網格劃分如圖所示。
網格劃分實例
(2) 定義材料屬性
定義再生混凝土軟化損傷模型需要再生混凝土五相的材料參數，選取Yao Wang的試驗結果作為材料屬性的數據來源。假定五相材料都為各向同性材料，并根據軟化損傷模型計算材料的損傷。
|
材料 |
彈性模量E/GPa |
抗壓強度/MPa |
抗拉強度/MPa |
泊松比ν |
|
天然骨料 |
70 |
80.0 |
10.0 |
0.16 |
|
舊界面區 |
13 |
16.0 |
2.0 |
0.20 |
|
舊砂漿 |
25 |
22.4 |
2.8 |
0.22 |
|
新界面區 |
20 |
20.0 |
2.5 |
0.20 |
|
新砂漿 |
30 |
25.6 |
3.2 |
0.22 |
(3) 組裝部件
将步驟(1)中的部件組裝成一個整體，并以上邊界中心為參考點設定新的局部坐标系。
(4) 設置分析步
試驗研究再生混凝土受壓時，通常加載速率很低，為了得到應力應變全曲線，所以我們采用位移控制的加載方式[52-54]。分析類型為一般分析，分析的曆時1秒。對于再生混凝土材料而言，彈性階段計算較快故将初始增量步設置為0.005[55]，最小增量分析步為1E-010。
(5) 設置接觸和相互作用
通常會在界面區與骨料、砂漿之間使用接觸對，設置主從面，并定義接觸作用，既傳遞正應力也傳遞剪切力，但這樣會忽略再生混凝土的整體作用，故采用合并運算将各相與砂漿整體考慮。
(6) 施加荷載
在試塊的底部設置X、Y方向的約束，在頂部施加
0.05mm的位移荷載。
(7) 創建任務
創建任務後提交，運行計算。
圓形骨料試件壓縮模拟加載如圖所示，多邊形骨料試件壓縮模拟加載如圖所示。
損傷計算結果如下，與實際混凝土被壓碎情況相符
(a)舊界面出現初始損傷
(b)新界面出現損傷并與舊界面損傷貫通
(c)試件達到極限損傷值
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