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內容簡介

　　《基於CT技術混凝土材料細觀破損演化分析》介紹瞭當前國內外研究混凝土材料細觀層次力學性質的新進展，總結瞭作者近年來在混凝土類準脆性岩土材料的破損行為的研究成果。
　　《基於CT技術混凝土材料細觀破損演化分析》內容包括：緒論；CT掃描技術及適於CT試驗的動態加載設備的研製；基於CT技術的混凝土裂紋擴展的細觀力學特性；基於CT技術的混凝土細觀破裂過程的CT圖像分析；基於CT裂紋演化規律的混凝土破壞研究；混凝土細觀力學有限元模型的建立；基於CT圖像的混凝土損傷演化方程及其本構關係；基於細觀力學的混凝土單軸壓縮破壞數值模擬研究；混凝土CT圖像的三維重建技術研究。《基於CT技術混凝土材料細觀破損演化分析》可供土木工程、工程力學、材料科學與工程領域的教學及科研人員參考。

目錄

第1章 緒論
1．1 混凝土宏觀靜態力學性能研究
1．1．1 基於斷裂力學的混凝土宏觀模型
1．1．2 基於損傷力學的混凝土破壞研究
1．2 混凝土宏觀動態力學性能研究
1．2．1 混凝土動態力學特性宏觀試驗的研究現狀
1．2．2 混凝土動態強度本構模型的研究現狀
1．2．3 混凝土動態強度機製的研究途徑
1．2．4 混凝土動態強度變化細觀機製的理論研究
1．3 混凝土細觀力學的研究
1．3．1 層次研究方法
1．3．2 混凝土的細觀組成
1．3．3 混凝土細觀力學的研究方法
1．3．4 細觀力學數值模擬研究方法
1．4 混凝土材料細觀損傷破裂機理
1．4．1 混凝土材料細觀損傷破裂特點
1．4．2 混凝土細觀損傷破壞過程機理分析
1．5 本書的內容簡介
參考文獻

第2章 CT掃描技術及適於CT試驗的動態加載設備的研製
2．1 CT掃描原理與方法
2．2 CT機構成
2．2．1 醫用CT（MCT）
2．2．2 工業CT（ICT）
2．2．3 工業CT（ICT）與醫用CT（MCT）的差彆
2．2．4 混凝土試件工業CT掃描試驗研究
2．3 適用於CT掃描的動力加載試驗設備的研製
2．3．1 設計思路與技術難點
2．3．2 關鍵技術與儀器性能
2．4 混凝土CT試驗調試係統過程
2．4．1 試樣製備過程
2．4．2 試樣的粘結
2．4．3 裝樣
2．4．4 加載與掃描過程
2．5 混凝土CT試驗調試係統結果
2．6 本章小結
參考文獻

第3章 基於CT技術的混凝土裂紋擴展的細觀力學特性
3．1 混凝土靜態力學實時CT試驗
3．1．1 一級配混凝土靜力壓縮實時CT試驗
3．1．2 混凝土靜態力學拉伸實時CT試驗（CONC-004）
3．2 混凝土動態力學實時CT試驗
3．2．1 混凝土動力壓縮的實時CT試驗
3．2．2 一級配混凝土動力拉伸實時cT試驗（CONC-15）
3．3 本章小結

第4章 基於CT技術的混凝土細觀破裂過程的CT圖像分析
4．1 混凝土CT圖像分析方法
4．2 基於不同圖像處理技術的混凝土CT圖像分析
4．2．1 基於CT數直方圖技術的混凝土損傷演化過程分析
4．2．2 基於最大方差理論的大津法裂紋提取方法
4．2．3 基於像素點的CT數變化量的裂紋提取方法
4．2．4 混凝土CT等密度分割圖像分析方法
4．2．5 基於支持嚮量機理論的混凝土CT圖像分析方法
4．3 CT數分析
4．3．1 靜力壓縮試驗CT數分析
4．3．2 動力壓縮試驗CT數分析
4．3．3 靜力拉伸試驗CT數分析
4．3．4 動力拉伸試驗CT數分析
4．4 本章小結
參考文獻

第5章 基於CT裂紋演化規律的混凝土破壞研究
5．1 基於CT裂紋演化規律的混凝土破壞階段分析
5．2 混凝土CT圖像中裂紋區域的分析
5．3 根據差值CT圖像判斷裂紋是否開裂
5．4 混凝土分區描述理論及其應用
5．4．1 分區描述理論的依據
5．4．2 分區閾值的確定
5．4．3 分區結果描述
5．4．4 各區的定量化描述
5．5 基於CT圖像的混凝土損傷演化的分形研究
5．5．1 分彤理論
5．5．2 混凝土材料分形特徵研究的概況
5．5．3 基於CT圖像的混凝土損傷演化的分形計算
5．5．4 混凝土單軸壓縮CT圖像的分維數計算和分析
5．5．5 動力作用下混凝土分形特徵
5．6 靜、動力作用下混凝土分形特徵比較
5．7 本章小結
參考文獻

第6章 混凝土細觀力學有限元模型的建立
6．1 隨機變量産生方法
6．1．1 濛特卡羅法簡介
6．1．2 隨機數及其産生
6．2 混凝土骨料三維隨機分布模型
6．2．1 混凝土骨料三維隨機分布模型
6．2．2 隨機骨料模型細觀有限元剖分
6．2．3 改進後混凝土骨料三維隨機分布模型
6．3 本章小結
參考文獻

第7章 基於CT圖像的混凝土損傷演化方程及其本構關係
7．1 基於CT試驗的混凝土損傷演化方程及本構模型
7．2 基於CT試驗的混凝土統計損傷演化方程
7．3 基於CT試驗混凝土平均CT數損傷演化方程研究
7．3．1 損傷變量的建立
7．3．2 損傷演化方程的建立
7．3．3 損傷本構關係的建立
7．4 基於CT試驗的混凝土分形維數損傷演化方程
7．4．1 細觀統計損傷模型的建立
7．4．2 細觀統計損傷模型中參數a的確定
7．4．3 損傷變量的建立
7．4．4 損傷演化方程的建立
7．5 本章小結
參考文獻

第8章 基於細觀力學的混凝土單軸壓縮破壞數值模擬研究
8．1 基於CT試驗所建立的損傷演化方程的混凝土圓柱體試件破裂過程的數值模擬
8．1．1 數值模擬的材料參數與計算條件
8．1．2 計算過程
8．1．3 數值模擬過程
8．1．4 混凝土圓柱體試件細觀模型數值模擬結果
8．2 計算結果分析
8．3 數值模擬計算結果與CT試驗結果對比分析
8．3．1 數值模擬圖與CT試驗圖像比較
8．3．2 數值計算與CT試驗荷載-位移麯綫比較
8．4 本章小結

第9章 混凝土CT圖像的三維重建技術研究
9．1 已經進行的CT切片圖像的三維重建
9．2 基於MATLAB環境下CT切片圖像的三維重建
9．2．1 三維重建的方法
9．2．2 三維重建的步驟
9．2．3 混凝土CT圖像三維體重建
9．3 基於MIMICS環境下CT切片圖像的三維重建
9．3．1 原始圖像數據獲得
9．3．2 CT圖像的處理和幾何模型的建立
9．3．3 壓三維重建圖像
9．3．4 拉三維重建圖像
9．3．5 有限元模型的建立
9．4 有限元模型的數值計算
9．5 本章小結

參考文獻

精彩書摘

　　《基於CT技術混凝土材料細觀破損演化分析》：
　　得到的混凝土骨料三維隨機分布模型新的算法如下：
　　1.先將選定的試件整體劃分單元，用小於最小骨料半徑長度的尺寸將試件進行網格剖分，保證骨料球心不可能落入有邊界麵的單元。得到剖分的單元總數n，以及組成單元的總節點數m。
　　2.以單元為隨機數，任意隨機地選取一個單元號，即從1～n中隨機選取一個單元號，並以這個單元的所有節點坐標值的均值為大球球心坐標。
　　3.如果生成的第一個大球球心坐標滿足其到試樣各麵的距離大於大球的半徑加界麵厚度δ；則此坐標即為生成的第一個大球球體坐標。否則，重新在n—1個單元中再隨機地選取單元。直到滿足條件生成第一個大球球心坐標。並同時將不滿足條件的單元“剔除”掉。
　　4.在生成第一個大球球心坐標後，通過單元的節點來判斷哪些單元在球體內，哪些單元在球邊界，哪些單元在球外。方法如下：當單元的所有節點落入球體內部，單元為骨料單元，當單元有部分節點落入球體內，則此單元為界麵單元，當單元的全部結點都在球體外，則單元為砂漿單元。然後剔除那些在球內和球邊界的單元（剔除單元總數計為n1）在剩下的n—n1的單元中，再次進行隨機地選取單元重復以上的2，3步驟，生成第二個大球的球心坐標。生成的第二個大球球心坐標必須滿足：（ⅰ）使其到第一個大球球心坐標的距離大於兩球的半徑與兩倍界麵厚度a之和，（ⅱ）到試樣各麵的距離大於大球的半徑加界麵厚度δ；如滿足條件，再次判斷哪些單元在球體內，哪些單元在球體邊界，哪些單元在球體外部，剔除那些在球內和球邊界的單元。若不滿足條件，將單元“剔除”掉。重復以上步驟，直至生成全部大球。
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