[發(fā)明專利]棒狀體及纖維加強混凝土的纖維材料的分布分析方法

有效

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• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107403023B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹元彪
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社新紀(jì)元綜合顧問
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京匯思誠業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 龔敏;王剛

1.一種棒狀體分布分析方法，其對具有粘性的粘性流體中混入的多個棒狀體的分布狀況進(jìn)行分析，其特征在于，所述棒狀體分布分析方法進(jìn)行以下工序：

棒狀體模型生成工序，用由沿著棒狀配置的多個要素體構(gòu)成并且相鄰的所述要素體彼此的相對距離一定的棒狀體模型將一個所述棒狀體模型化；

粘性流體模型生成工序，生成將所述粘性流體作為多個粘性流體網(wǎng)格的集合體進(jìn)行模型化的粘性流體模型；

流體運動計算工序，計算所述粘性流體模型的分析區(qū)域中的所述粘性流體網(wǎng)格的運動；以及

棒狀體模型運動計算工序，使通過該流體運動計算工序計算出的所述運動作為外力作用于所述棒狀體模型來計算所述棒狀體模型的運動，

所述棒狀體模型的兩端的所述要素體受到的力與運動量之間的關(guān)系式如下，

【式2】

式2中，m_p：粒子的質(zhì)量，粒子的速度，粒子的重力，

在該式中，ρ：流體的密度，

另外，是粒子受到的其他的外力，但能夠忽略，

表示粒子受到的來自流體的阻力；

粒子受到的流體阻力由式3表示，

【式3】

流體的速度，粒子的速度，

τ_p：粒子的速度響應(yīng)的時間歷程，由式4決定；

【式4】

其中，ρ_p：粒子的密度，d_p：粒子的直徑，μ：流體的動態(tài)粘性系數(shù)，C_D：流體阻力系數(shù)，R_Cr：粒子的相對雷諾數(shù)；

【式5】

A(S_p)、B(S_p)、C(S_p)、D(S_p)由式6的經(jīng)驗公式求出，

【式6】

B(S_p)＝0.0964+0.5565S_p

在此，

S_p為與 棒狀體相同的體積的球體的表面積/棒狀體實際的表面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棒狀體分布分析方法，其特征在于，

多個所述要素體的合計質(zhì)量為所述棒狀體的質(zhì)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棒狀體分布分析方法，其特征在于，

所述棒狀體模型是由多個所述要素體和連接相鄰的所述要素體彼此的無質(zhì)量的線狀連接體構(gòu)成的剛狀模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的棒狀體分布分析方法，其特征在于，

在所述流體運動計算工序中，通過有限體積法將所述運動作為所述粘性流體網(wǎng)格的運動矢量進(jìn)行計算。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的棒狀體分布分析方法，其特征在于，具備設(shè)定所述棒狀體模型的條件及所述粘性流體模型的條件中的至少一個條件的條件設(shè)定單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的棒狀體分布分析方法，其特征在于，

所述棒狀體相對于所述粘性流體的混入量為2％體積比以下。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的棒狀體分布分析方法，其特征在于，

所述粘性流體為固化前的新拌混凝土，并且所述棒狀體為混入所述新拌混凝土中的纖維材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的棒狀體分布分析方法，其特征在于，將所述新拌混凝土的澆灌速度作為初始速度，計算在所述流體運動計算工序中計算的所述粘性流體的運動。