基于多场耦合的混凝土损伤分析方法及系统

    公开(公告)号:CN118962088A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202410981923.3

    申请日:2024-07-22

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明公开了一种基于多场耦合的混凝土损伤分析方法及系统,包括:建立多场耦合模型;建立全级配混凝土细观模型;对混凝土试件分别进行自干燥试验和单轴扩散干燥试验,获得各试验条件下混凝土试件对应的各种试验参数;根据自干燥试验的试验条件和得到的各种试验参数对混凝土细观模型进行自干燥试验模拟,采用多场耦合模型计算获得模拟过程中混凝土各龄期下的力学性能演变及损伤分布;根据单轴扩散试验的试验条件和得到的试验参数对混凝土细观模型进行单轴试验模拟,采用多场耦合模型计算获得模拟过程中混凝土性能演变过程及损伤分布。本发明考虑了各物理场变量之间的耦合效应,克服了仅考虑单一因变量或物理场的缺陷。

    干湿循环后不同尺寸堆石颗粒破碎强度的确定方法及装置

    公开(公告)号:CN117238407B

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202310954885.8

    申请日:2023-08-01

    摘要: 本发明提供干湿循环后不同尺寸堆石颗粒破碎强度的确定方法及装置,充分考虑干湿循环和颗粒粒径的耦合影响,得到更加符合颗粒真实破损情况的数据。方法包括:步骤1,对不同尺寸的堆石颗粒进行筛分,筛选出多组不同尺寸的堆石颗粒;步骤2,将筛选出的各组堆石颗粒分别放入干湿循环试验机中进行不同次数的干湿循环试验;步骤3,干湿循环试验完成后,对每组堆石颗粒都进行单颗粒破碎试验;步骤4,构建考虑颗粒粒径以及干湿循环次数耦合影响的堆石颗粒特征破碎强度变化模型;将步骤3获得的试验数据带入模型中,得到各拟合系数,进而得到预测模型;步骤5,采用预测模型对待预测的不同干湿循环下、不同尺寸堆石颗粒的破碎强度进行预测确定。

    一种大坝温度相场位移的估测方法及计算机可读介质

    公开(公告)号:CN117807768A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202311735426.7

    申请日:2023-12-18

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明提供了一种大坝温度相场位移的估测方法及计算机可读介质。本发明获取水利大坝截面的长度、宽度;通过实验法获取参数;将水利大坝截面的长和宽进行单元划分得到多个四边形单元、多个节点;采用一阶形函数对每个四边形单元内部的位移场、温度场、相场依次进行描述,结合能量最小原理建立热‑力‑相场耦合模型的控制方程和边界条件所满足的弱积分形式,计算每个四边形单元的刚度矩阵、每个四边形单元的右端矢量;采用牛顿迭代法和欧拉法求解每个时刻每个节点的温度值、相场值、位移值,将相场结果即裂缝带入到大坝安全评价系统对大坝进行安全评估。本发明为水工混凝土结构在温度变化下是否产生裂缝以及裂缝如何发展提供了指导意义。

    干湿循环后不同尺寸堆石颗粒破碎强度的确定方法及装置

    公开(公告)号:CN117238407A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202310954885.8

    申请日:2023-08-01

    摘要: 本发明提供干湿循环后不同尺寸堆石颗粒破碎强度的确定方法及装置,充分考虑干湿循环和颗粒粒径的耦合影响,得到更加符合颗粒真实破损情况的数据。方法包括:步骤1,对不同尺寸的堆石颗粒进行筛分,筛选出多组不同尺寸的堆石颗粒;步骤2,将筛选出的各组堆石颗粒分别放入干湿循环试验机中进行不同次数的干湿循环试验;步骤3,干湿循环试验完成后,对每组堆石颗粒都进行单颗粒破碎试验;步骤4,构建考虑颗粒粒径以及干湿循环次数耦合影响的堆石颗粒特征破碎强度变化模型;将步骤3获得的试验数据带入模型中,得到各拟合系数,进而得到预测模型;步骤5,采用预测模型对待预测的不同干湿循环下、不同尺寸堆石颗粒的破碎强度进行预测确定。

    基于随机森林算法的颗粒材料CT图像分割方法及装置

    公开(公告)号:CN115760883A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211651042.2

    申请日:2022-12-21

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明公开了一种基于随机森林算法的颗粒材料CT图像分割方法及装置。方法如下:S1:输入颗粒材料CT图像,设置待使用的图像特征;S2:通过Gini系数评估待使用的图像特征的重要性,挑选出重要性高的图像特征;S3:基于选定的图像特征采用随机森林机器学习方法训练颗粒材料CT图像的像素分类模型;S4:对所有CT图像应用训练好的像素分类模型,完成颗粒材料的三维分割。本发明通过Gini系数对每个图像特征的重要性进行评估,筛选出对模型训练起关键作用的少量特征,有效提升了训练效率;在模型训练过程中手动标记颗粒和颗粒之间的孔隙,提升了模型的鲁棒性和分类效果。该方法能够对形态不规则和组成成分复杂的颗粒的CT图像进行精确、高效的分割。

    一种高反应活性的含铝水泥熟料粉末及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114315194B

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202111559726.5

    申请日:2021-12-20

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: C04B12/00

    摘要: 本发明提供了一种高反应活性的含铝水泥熟料粉末及其制备方法,该水泥熟料粉末由钙源、铝源和硅源按照Ca:Al:Si=1.7:2x:1‑x的摩尔比,采用溶胶‑凝胶法制得,其中,0.05≤x≤0.25。与传统硅酸盐水泥材料相比,本发明的水泥熟料粉末的原料组成更加可控、产物纯度高,且所提供的水泥熟料粉末制备过程更加环保,具有低能耗、低排放的优势。该水泥熟料粉末能够以水为激发剂制备水泥基材料,具有水化活性高的优势,其水化产物具有膨胀速度快、凝固时间短的特点。该水泥基材料可直接应用于工期紧急的工程,例如筑路、抢修(堵漏)、临时性工程等,或是高温环境、固核固废等工程,具有良好的应用前景。

    一种基于机器学习的圆球颗粒体系渗透特性的预测方法及系统

    公开(公告)号:CN115295098A

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202210857731.2

    申请日:2022-07-20

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明公开了一种基于机器学习的圆球颗粒体系渗透特性的预测方法及系统,其中的方法采用离散单元法生成不同级配的圆球颗粒集合体,并对颗粒试样进行区域分割,建立包含颗粒材料级配信息和三维图像结构的试样数据集,再通过格子玻尔兹曼方法和D3Q19晶格模型,计算颗粒试样的渗透率;提取颗粒试样宏观、微观尺度的结构特征;构建训练机器学习模型的数据集;训练机器学习模型,最终得到能通过颗粒材料多个尺度结构特征准确有效预测渗透率的模型。本发明的方法弥补了宏观结构参数无法准确描述孔隙内部复杂结构的缺陷。同时基于提取的结构参数构建基于机器学习的渗透率预测模型,解决了传统渗流试验耗时长,颗粒尺寸变化范围大导致试验器材受限的问题。

    一种基于卷积神经网络的颗粒体系宏观应力波动预测方法

    公开(公告)号:CN113361184B

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202110547077.0

    申请日:2021-05-19

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明涉及一种基于卷积神经网络的颗粒体系宏观应力波动预测方法,其包括以下步骤:基于颗粒的微观塑性行为和高斯核函数的粗粒化方法,将颗粒体系的微观塑性变形转换成规则的三维体素矩阵;建立以所述三维体素矩阵为输入、颗粒体系的实际宏观应力波动为输出的深度学习数据集;基于所述深度学习数据集训练卷积神经网络,建立颗粒体系的微观行为与宏观响应的定量关系的跨尺度预测模型。本发明涉及的一种基于卷积神经网络的颗粒体系宏观应力波动预测方法,能够建立颗粒体系从颗粒微观塑性行为到宏观力学响应的定量关系,为颗粒物质的宏观应力波动预测和宏微观跨尺度研究提供了一条崭新且有效的途径。

    一种高反应活性的含铝水泥熟料粉末及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114315194A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111559726.5

    申请日:2021-12-20

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: C04B12/00

    摘要: 本发明提供了一种高反应活性的含铝水泥熟料粉末及其制备方法,该水泥熟料粉末由钙源、铝源和硅源按照Ca:Al:Si=1.7:2x:1‑x的摩尔比,采用溶胶‑凝胶法制得,其中,0.05≤x≤0.25。与传统硅酸盐水泥材料相比,本发明的水泥熟料粉末的原料组成更加可控、产物纯度高,且所提供的水泥熟料粉末制备过程更加环保,具有低能耗、低排放的优势。该水泥熟料粉末能够以水为激发剂制备水泥基材料,具有水化活性高的优势,其水化产物具有膨胀速度快、凝固时间短的特点。该水泥基材料可直接应用于工期紧急的工程,例如筑路、抢修(堵漏)、临时性工程等,或是高温环境、固核固废等工程,具有良好的应用前景。