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内容简介

　　《基于CT技术混凝土材料细观破损演化分析》介绍了当前国内外研究混凝土材料细观层次力学性质的新进展，总结了作者近年来在混凝土类准脆性岩土材料的破损行为的研究成果。
　　《基于CT技术混凝土材料细观破损演化分析》内容包括：绪论；CT扫描技术及适于CT试验的动态加载设备的研制；基于CT技术的混凝土裂纹扩展的细观力学特性；基于CT技术的混凝土细观破裂过程的CT图像分析；基于CT裂纹演化规律的混凝土破坏研究；混凝土细观力学有限元模型的建立；基于CT图像的混凝土损伤演化方程及其本构关系；基于细观力学的混凝土单轴压缩破坏数值模拟研究；混凝土CT图像的三维重建技术研究。《基于CT技术混凝土材料细观破损演化分析》可供土木工程、工程力学、材料科学与工程领域的教学及科研人员参考。

目录

第1章 绪论
1．1 混凝土宏观静态力学性能研究
1．1．1 基于断裂力学的混凝土宏观模型
1．1．2 基于损伤力学的混凝土破坏研究
1．2 混凝土宏观动态力学性能研究
1．2．1 混凝土动态力学特性宏观试验的研究现状
1．2．2 混凝土动态强度本构模型的研究现状
1．2．3 混凝土动态强度机制的研究途径
1．2．4 混凝土动态强度变化细观机制的理论研究
1．3 混凝土细观力学的研究
1．3．1 层次研究方法
1．3．2 混凝土的细观组成
1．3．3 混凝土细观力学的研究方法
1．3．4 细观力学数值模拟研究方法
1．4 混凝土材料细观损伤破裂机理
1．4．1 混凝土材料细观损伤破裂特点
1．4．2 混凝土细观损伤破坏过程机理分析
1．5 本书的内容简介
参考文献

第2章 CT扫描技术及适于CT试验的动态加载设备的研制
2．1 CT扫描原理与方法
2．2 CT机构成
2．2．1 医用CT（MCT）
2．2．2 工业CT（ICT）
2．2．3 工业CT（ICT）与医用CT（MCT）的差别
2．2．4 混凝土试件工业CT扫描试验研究
2．3 适用于CT扫描的动力加载试验设备的研制
2．3．1 设计思路与技术难点
2．3．2 关键技术与仪器性能
2．4 混凝土CT试验调试系统过程
2．4．1 试样制备过程
2．4．2 试样的粘结
2．4．3 装样
2．4．4 加载与扫描过程
2．5 混凝土CT试验调试系统结果
2．6 本章小结
参考文献

第3章 基于CT技术的混凝土裂纹扩展的细观力学特性
3．1 混凝土静态力学实时CT试验
3．1．1 一级配混凝土静力压缩实时CT试验
3．1．2 混凝土静态力学拉伸实时CT试验（CONC-004）
3．2 混凝土动态力学实时CT试验
3．2．1 混凝土动力压缩的实时CT试验
3．2．2 一级配混凝土动力拉伸实时cT试验（CONC-15）
3．3 本章小结

第4章 基于CT技术的混凝土细观破裂过程的CT图像分析
4．1 混凝土CT图像分析方法
4．2 基于不同图像处理技术的混凝土CT图像分析
4．2．1 基于CT数直方图技术的混凝土损伤演化过程分析
4．2．2 基于最大方差理论的大津法裂纹提取方法
4．2．3 基于像素点的CT数变化量的裂纹提取方法
4．2．4 混凝土CT等密度分割图像分析方法
4．2．5 基于支持向量机理论的混凝土CT图像分析方法
4．3 CT数分析
4．3．1 静力压缩试验CT数分析
4．3．2 动力压缩试验CT数分析
4．3．3 静力拉伸试验CT数分析
4．3．4 动力拉伸试验CT数分析
4．4 本章小结
参考文献

第5章 基于CT裂纹演化规律的混凝土破坏研究
5．1 基于CT裂纹演化规律的混凝土破坏阶段分析
5．2 混凝土CT图像中裂纹区域的分析
5．3 根据差值CT图像判断裂纹是否开裂
5．4 混凝土分区描述理论及其应用
5．4．1 分区描述理论的依据
5．4．2 分区阈值的确定
5．4．3 分区结果描述
5．4．4 各区的定量化描述
5．5 基于CT图像的混凝土损伤演化的分形研究
5．5．1 分彤理论
5．5．2 混凝土材料分形特征研究的概况
5．5．3 基于CT图像的混凝土损伤演化的分形计算
5．5．4 混凝土单轴压缩CT图像的分维数计算和分析
5．5．5 动力作用下混凝土分形特征
5．6 静、动力作用下混凝土分形特征比较
5．7 本章小结
参考文献

第6章 混凝土细观力学有限元模型的建立
6．1 随机变量产生方法
6．1．1 蒙特卡罗法简介
6．1．2 随机数及其产生
6．2 混凝土骨料三维随机分布模型
6．2．1 混凝土骨料三维随机分布模型
6．2．2 随机骨料模型细观有限元剖分
6．2．3 改进后混凝土骨料三维随机分布模型
6．3 本章小结
参考文献

第7章 基于CT图像的混凝土损伤演化方程及其本构关系
7．1 基于CT试验的混凝土损伤演化方程及本构模型
7．2 基于CT试验的混凝土统计损伤演化方程
7．3 基于CT试验混凝土平均CT数损伤演化方程研究
7．3．1 损伤变量的建立
7．3．2 损伤演化方程的建立
7．3．3 损伤本构关系的建立
7．4 基于CT试验的混凝土分形维数损伤演化方程
7．4．1 细观统计损伤模型的建立
7．4．2 细观统计损伤模型中参数a的确定
7．4．3 损伤变量的建立
7．4．4 损伤演化方程的建立
7．5 本章小结
参考文献

第8章 基于细观力学的混凝土单轴压缩破坏数值模拟研究
8．1 基于CT试验所建立的损伤演化方程的混凝土圆柱体试件破裂过程的数值模拟
8．1．1 数值模拟的材料参数与计算条件
8．1．2 计算过程
8．1．3 数值模拟过程
8．1．4 混凝土圆柱体试件细观模型数值模拟结果
8．2 计算结果分析
8．3 数值模拟计算结果与CT试验结果对比分析
8．3．1 数值模拟图与CT试验图像比较
8．3．2 数值计算与CT试验荷载-位移曲线比较
8．4 本章小结

第9章 混凝土CT图像的三维重建技术研究
9．1 已经进行的CT切片图像的三维重建
9．2 基于MATLAB环境下CT切片图像的三维重建
9．2．1 三维重建的方法
9．2．2 三维重建的步骤
9．2．3 混凝土CT图像三维体重建
9．3 基于MIMICS环境下CT切片图像的三维重建
9．3．1 原始图像数据获得
9．3．2 CT图像的处理和几何模型的建立
9．3．3 压三维重建图像
9．3．4 拉三维重建图像
9．3．5 有限元模型的建立
9．4 有限元模型的数值计算
9．5 本章小结

参考文献

精彩书摘

　　《基于CT技术混凝土材料细观破损演化分析》：
　　得到的混凝土骨料三维随机分布模型新的算法如下：
　　1.先将选定的试件整体划分单元，用小于最小骨料半径长度的尺寸将试件进行网格剖分，保证骨料球心不可能落入有边界面的单元。得到剖分的单元总数n，以及组成单元的总节点数m。
　　2.以单元为随机数，任意随机地选取一个单元号，即从1～n中随机选取一个单元号，并以这个单元的所有节点坐标值的均值为大球球心坐标。
　　3.如果生成的第一个大球球心坐标满足其到试样各面的距离大于大球的半径加界面厚度δ；则此坐标即为生成的第一个大球球体坐标。否则，重新在n—1个单元中再随机地选取单元。直到满足条件生成第一个大球球心坐标。并同时将不满足条件的单元“剔除”掉。
　　4.在生成第一个大球球心坐标后，通过单元的节点来判断哪些单元在球体内，哪些单元在球边界，哪些单元在球外。方法如下：当单元的所有节点落入球体内部，单元为骨料单元，当单元有部分节点落入球体内，则此单元为界面单元，当单元的全部结点都在球体外，则单元为砂浆单元。然后剔除那些在球内和球边界的单元（剔除单元总数计为n1）在剩下的n—n1的单元中，再次进行随机地选取单元重复以上的2，3步骤，生成第二个大球的球心坐标。生成的第二个大球球心坐标必须满足：（ⅰ）使其到第一个大球球心坐标的距离大于两球的半径与两倍界面厚度a之和，（ⅱ）到试样各面的距离大于大球的半径加界面厚度δ；如满足条件，再次判断哪些单元在球体内，哪些单元在球体边界，哪些单元在球体外部，剔除那些在球内和球边界的单元。若不满足条件，将单元“剔除”掉。重复以上步骤，直至生成全部大球。
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