[发明专利]基于声发射参数的再生混凝土损伤演化模型及其建立方法

说明书

本发明公开了一种基于声发射参数的再生混凝土损伤演化模型及其建立方法，演化模型，表示如下：其中，D为构件损伤参数，且D的取值范围为0‑1，当D＝0时，表示构件处于无损状态，D值越大，表明损伤越大，当D＝1时，表示构件完全损伤；N_m为无损材料完全破坏时的AE累计事件数；C为积分常数；σ为相对应力水平；a和b为实验参数。对再生混凝土受压破坏过程进行研究，反映再生粗骨料取代率对再生混凝土构件的受压破坏过程的影响，为再生混凝土构件受压破坏的内部损伤分析提供了一种新的途径。

技术领域

本发明属于声发射无损监测技术领域，特别涉及一种基于声发射参数的再生混凝土损伤演化模型及其建立方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

混凝土作为最大宗的人造材料无论是对自然资源的占用还是对环境产生了很大的负面影响。世界每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂排放的废旧混凝土的数量是巨大的。再生混凝土技术可以实现对废弃混凝土的再加工，形成新的建筑材料，既能使有限的资源得到充分利用，又可以实现绿色环保的目标。但由于再生骨料的性质与天然骨料的性质有很大差异，导致再生混凝土与普通混凝土的受力性能和破坏机理有所不同，因此在工程中使用再生混凝土时应对其损伤过程及状态进行分析。声发射(AE)技术已经逐渐成为工程领域中的一项常规的无损检测技术，能够动态地反映材料微观结构的损伤演化过程。通过对声发射参数进行分析，建立参数和材料内部损伤演化的关系就能对构件损伤进行动态评估。然而，目前声发射技术在再生混凝土损伤演化分析过程的应用还有待进一步研究。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于声发射参数的再生混凝土损伤演化模型及其建立方法。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于声发射参数的再生混凝土损伤演化模型，表示如下：

其中，D为构件损伤参数，且D的取值范围为0-1，当D＝0时，表示构件处于无损状态，D值越大，表明损伤越大，当D＝1时，表示构件完全损伤；

N_m为无损材料完全破坏时的AE累计事件数；

C为积分常数；

σ为相对应力水平；

a和b为实验参数。

C只是一个统称，为解微分方程解出来的一个具体的数，但是不同的配比数值不同。a和b为用实验数据拟合所得的参数，相对应力水平是变量。

第二方面，本发明提供所述基于声发射参数的再生混凝土损伤演化模型的建立方法，包括如下步骤：

定义损伤参数D，其计算公式为损伤面积与总面积的比值；

定义单位面积上的有效时间数n_v，其计算公式为无损材料完全破坏时的AE累计事件数与总面积的比值；

定义材料的损伤参数与AE累计事件数的关系为当损伤面积达到设定值时的AE累计事件数与无损材料完全破坏时的AE累计事件数的比值；

定义材料在从相对应力水平σ(％)到σ+dσ(％)过程中产生声发射事件的概率密度函数f(σ)为：

N为损伤面积达到设定值时的AE累计事件数；

假设概率密度函数f(σ)具有如下形式：

a，b为实验参数；