木框架剪力墙底部轨道的周向动力学实现断面断裂

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周动力学理论可以看作是一种多尺度的固体力学方法,它能够在一组控制方程下,将纳米尺度到宏观尺度的连续和不连续介质的数学建模结合起来。本文中,基于键合的周向动力学方法是研究木框架剪力墙破坏问题的最关键的方法之一。为了表征木材截面上的断裂,通常我们必须假设所有的木材力学性质参数以符合材料点的周动力学基础理论,然后验证所有条件。为了捕捉裂纹路径特征和预测裂纹扩展,采用基于键合的周向动力学方法,模拟了嵌入初始裂纹的水平尺寸收敛变化δ-收敛和损伤指数收敛m-收敛对样品模型的影响,并对其进行了研究裂纹结果。为了验证和表征底部轨道木材截面所需的载荷P的极限承载力,我们利用基于键合的周向动力学理论,模拟了从带有预缺口的垫圈边缘到样品模型的距离s的变化,并对结果进行了考察。为了计算和验证用于施加预缺口或初始裂纹的木材截面的极限承载力P,最重要的是通过基于键合的周向动力学模型模拟对四种情况下的断裂模式进行识别,然后将结果与实验测试数据进行比较,确定解决方案。用周向动力学理论实现的三角形网格矩形键合有限元法(PDIFEMTMRB)是一种成功的方法,已成功地应用到LS-DYNA有限元软件中,模拟木材断面的断裂。为了用PDIFEMTMRB建立清晰的木材截面模型,利用MATLAB算法将矩形连接中三角形网格单元的木材截面样本生成为k文件,然后导入到LS DYNA用户自定义子程序(UMAT)有限元程序中,该程序具有每个矩形键合的显式时间积分特性,共有36个三角形单元和9个不同的单元元素大小。为了使用这种方法,*MAT_54/55是本模拟的主要单元,它依据键基周动力学理论,提供了木材的力学性质、边界条件和破坏准则。当每一个节点与键合中所有三角形单元的另两个节点相互作用时,键合将被破坏。当这些三角形单元变形和伸长超过临界拉伸长度时,这些三角形单元将自动删除,从而在涉及材料点键基周动力学理论的截面上产生粘结断裂和裂纹扩展。使用这种方法,清晰的木材断面断裂垂直于纹理是有效的,捕捉良好,是可以接受的。基于周向动力学理论的矩形键合桁架单元网格有限元法(PDIFEMTRB)是一种应用于有限元软件中的木材截面断裂建模方法。为了实现有限元分析方法的周向动力学理论,在k.file中用MATLAB算法对矩形粘结试件中的桁架单元进行定位,然后导入具有显式时间积分特性的LS-DYNA用户自定义子程序(UMAT)有限元程序。为了捕捉清晰木材截面断裂时的裂纹扩展,*MAT_003_运动弹性材料是这些模拟中使用的主要UMAT,根据基于键合的材料点周动力学理论,提供了失效准则,当每个桁架单元的延伸率大于失效应变准则时,将自动删除桁架单元和连接,在木材截面断裂时产生裂纹扩展和粘结断裂,并与实际样品进行了很好的捕捉和验证。
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