Multiscale modeling of multiple-cracking fracture behavior of engineered cementitious composite (ECC)

材料科学 微尺度化学 多尺度建模 有限元法 代表性基本卷 内聚力模型 扩展有限元法 微观力学 结构工程 中尺度气象学 极限抗拉强度 复合材料 桥接(联网) 断裂力学 复合数 计算机科学 工程类 微观结构 数学 地质学 气候学 数学教育 计算化学 化学 计算机网络
作者
Ting Huang,Y.X. Zhang
出处
期刊:Elsevier eBooks [Elsevier]
卷期号:: 337-388 被引量:5
标识
DOI:10.1016/b978-0-323-85149-7.00003-3
摘要

A hierarchical multiscale modeling method developed to facilitate the characterization of tensile behavior of ECC under both static and fatigue loading is presented. This multiscale modeling method has accounted for the essential characteristic features of ECC, including fiber bridging, multiple cracking, and material randomness. The crack bridging behavior and bridging stress fatigue degradation of an arbitrary fiber and those of a quantity of randomly distributed fibers are theoretically analyzed at the microscale and lower-mesoscale, respectively, while the joint response of uncracked matrix and multiple cracks with stochastic matrix cracking strength and fiber volume fraction is studied at the upper-mesoscale via representative volume element (RVE) modeling. In particular, the integrated cohesive zone model-extended finite element method (integrated CZM-XFEM) is developed with an emphasis on embedment of multiple cohesive cracks for ease of modeling indefinite cracks for ECC, and a hardening cohesive law is developed based on the crack bridging analysis at the microscale and lower-mesoscale which realizes the cross-scale interaction. Finally, a special four-node quadrilateral element with enriched degrees of freedom is developed on the basis of the integrated CZM-XFEM method, and it is implemented with the help of the user-element subroutine (UEL) in ABAQUS for the finite element analysis of the RVE model. The multiscale modeling method is demonstrated to simulate ECC's multiple-cracking and tensile strain-hardening behavior under static loading as well as bridging stress degradation under fatigue loading with great accuracy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CCC完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
long发布了新的文献求助10
刚刚
罗承民发布了新的文献求助10
刚刚
明亮百川完成签到,获得积分10
1秒前
孤独的AD钙完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
汉堡包应助体贴的易烟采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
田様应助fchwpo采纳,获得10
2秒前
2秒前
fighting完成签到,获得积分10
2秒前
称心山河发布了新的文献求助10
2秒前
情怀应助无限的惜海采纳,获得10
3秒前
无花果应助高高采纳,获得10
3秒前
Owen应助食欲采纳,获得30
3秒前
董晓萱发布了新的文献求助30
4秒前
站在冰箱上完成签到,获得积分10
4秒前
boxi完成签到,获得积分10
4秒前
欢呼篮球完成签到,获得积分10
4秒前
caohuijun发布了新的文献求助10
4秒前
Lucky小M完成签到,获得积分10
4秒前
xiaochouyu完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
小李加油完成签到,获得积分10
5秒前
小号完成签到,获得积分10
5秒前
harper完成签到,获得积分10
6秒前
易安完成签到,获得积分10
6秒前
明亮百川发布了新的文献求助10
6秒前
一夜暴富完成签到,获得积分10
6秒前
Xiaoxin_Ju完成签到,获得积分10
6秒前
落霞应助俏皮的短靴采纳,获得10
7秒前
小狐狸尾完成签到,获得积分10
7秒前
kyJYbs完成签到,获得积分10
7秒前
把拼好的饭给你完成签到,获得积分10
7秒前
Ava应助苹果大侠采纳,获得10
8秒前
dejiangcj完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6051743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7863753
关于积分的说明 16270782
捐赠科研通 5197037
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2780859
邀请新用户注册赠送积分活动 1763778
关于科研通互助平台的介绍 1645781