基于SPH-DEM模拟的UHPC内部纤维朝向控制原理

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摘要为更好地控制与评价UHPC内部的钢纤维朝向，提高UHPC的力学性能与流动性，文章通过对称的附壁式振捣器产生水平周期流场，迫使特定形状的纤维快速转向竖直。该方案通过无线传感器标定UHPC模型参数、验证模型准确性；通过SPH-DEM(光滑质点化流体力学离散元方法)模拟UHPC振捣过程，确定最佳振幅和振捣时间，预测纤维分布；基于三维映射-图像识别方法精确获取截面纤维面积评价振捣效果。模拟中，定制方案应用于2种典型纤维分布，将纤维的平均偏转角分别缩小至原来的29.42%、28.73%，并显著降低了各截面纤维截面积的标准方差。试验中，在更换纤维类型、UHPC配合比，试件尺寸后，定制方案仍表现出良好的纤维定向效果，并提高了77.04%的断裂后残余强度。为UHPC增韧、节约纤维用量提供了一种可行方案。

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	黄琤田正宏马元山沈雷

关键词 ：定制化, SPH-DEM, 纤维朝向控制, 附壁式振捣, 无线传感器

Key words： customization SPH-DEM fiber orientation control wall-mounted vibration wireless sensors

引用本文:

黄琤田正宏马元山沈雷. 基于SPH-DEM模拟的UHPC内部纤维朝向控制原理[J]. 土木工程学报, 2025, 58(11): 68-76.
Huang Cheng Tian Zhenghong Ma Yuanshan Shen Lei. Principle of fiber orientation control in UHPC based on SPH-DEM simulation. 土木工程学报, 2025, 58(11): 68-76.

链接本文:

http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/ 或 http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/Y2025/V58/I11/68