دانلود رایگان ترجمه مقاله رفتار ساختاری پوسته بافت سبک وزن، بتن تقویت شده نساجی – الزویر ۲۰۱۷

elsevier

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

رفتار ساختاری پوسته بافت سبک وزن، بتن تقویت شده نساجی

عنوان انگلیسی مقاله:

Structural behavior of a lightweight, textile-reinforced concrete barrel vault shell

 
 
 
 
 

 

مشخصات مقاله انگلیسی (PDF)
سال انتشار ۲۰۱۷
تعداد صفحات مقاله انگلیسی ۱۴ صفحه با فرمت pdf
رشته های مرتبط با این مقاله مهندسی عمران و مهندسی مواد
گرایش های مرتبط با این مقاله سازه، کامپوزیت
چاپ شده در مجله (ژورنال) ساختارهای کامپوزیت – Composite Structures
کلمات کلیدی بتن مسلح نساجی، بتن کربن، دیواره نازک، کامپوزیت های سیمانی، سازه های کامپوزیت، تجزیه و تحلیل عناصر محدود، مدل آسیب میکروپلان
ارائه شده از دانشگاه موسسه بتن سازه ای ، دانشگاه RWTH Aachen، آلمان
رفرنس دارد  
کد محصول F1571
نشریه الزویر – Elsevier

 

مشخصات و وضعیت ترجمه فارسی این مقاله (Word)
وضعیت ترجمه انجام شده و آماده دانلود
تعداد صفحات ترجمه تایپ شده با فرمت ورد با قابلیت ویرایش  ۲۳ صفحه (۲ صفحه رفرنس انگلیسی) با فونت ۱۴ B Nazanin
ترجمه عناوین تصاویر و جداول ترجمه شده است ✓ 
ترجمه متون داخل تصاویر ترجمه نشده است  
ترجمه متون داخل جداول ترجمه نشده است 
درج تصاویر در فایل ترجمه درج شده است 
درج جداول در فایل ترجمه درج شده است  
درج فرمولها و محاسبات در فایل ترجمه  به صورت عکس درج شده است  
منابع داخل متن به صورت عدد درج شده است 
کیفیت ترجمه کیفیت ترجمه این مقاله متوسط میباشد 
توضیحات ترجمه این مقاله به صورت ناقص انجام شده است.

 

فهرست مطالب

رویکرد مدل سازی
شرح مدل ماده
روش کالیبراسیون
آزمایش بزرگ مقیاس روی یک پوسته طاق TRC
طراحی و ساخت پوسته
تنظیمات آزمایش ، شرایط مرز و سابقه بار
شبیه سازی عنصر محدود پوسته طاق TRC
مقایسه با روش طراحی ULS

 

 

بخشی از ترجمه
 
• رفتار کمانش و ثبات در پاسخ به تنش های فشاری در یک ساختار پوسته ای با دیواره نازک.
به منظور قرار گرفتن کار فعلی در زمینه گسترده تر رویکرد های مدل سازی موجود، به بررسی مختصر پیشرفت های اخیر در زمینه مدل سازی عددی و مشاهدات تجربی مرتبط با سه پدیده فوق الذکر در بخش های بعدی خواهیم پرداخت.
(۱) رفتار کششی تک محوری. بر اساس نیاز به درک و تعیین رفتار کششی ترکیب های شبه هادی، در سال های اخیر چند رویکرد مدل سازی با هدف انعکاس مکانیسم های آسیب ابتدایی ترک خوردن ماتریس و گسستگی نوع منسوج ماتریس توسعه یافته اند. مدل های میان مقیاس (مقیاس متوسط) با نمایش واضح طرح تقویت در مقطع عرضی، مطالعه و درک فرآیند تکامل آسیب در ترکیب را امکان پذیر می سازند و می توانند برای شناسایی ترکیب های مناسب مواد، هندسه منسوجات، حجم فیبر کم منسوجات و طول مورد استفاده قرار گیرند. مدل سازی فرآیند تجزیه محلی در ساختار پیوند غیر یکنواخت ذاتی در ترکیب های سیمانی تقویت شده با نخ های چند رشته ای در ترک و مجاور آن به طور خاص مورد توجه قرار گرفته است. مطالعات تجربی مربوط به ترکیب های سیمانی تقویت شده با منسوجات یا الیاف کوتاه نیز گزارش شده اند (به عنوان مثال، در [۱۲، ۱۳]). تحقیق تجربی در مورد رفتار کششی بتن تقویت شده با منسوجات نیز در چند مطالعه ارائه شده است. اخیرا نیز یک آزمایش کششی استاندارد برای بتن تقویت شده با منسوجات نیز در یک نظریه RILEM منتشر شده است.
(۲) گسترش آسیب دو بعدی در جهات مختلف. رویکرد های مدل سازی که نشان دهنده تعامل بین ماتریس و تقویت در یک مدل عنصر محدود هستند، توسط چند محقق مطرح شده اند. در این مدل ها پیوند بین منسوجات و ماتریس به عنوان یک رابطه دو بعدی با ضخامت صفر توصیف می شود که در آن ها جابه جایی بر اساس یک قانون پیوند از پیش تعریف شده کنترل می شود. این رویکرد ها برای مقطع های عرضی تقویت شده پراکنده با یک یا دو لایه تقویت مناسب هستند. یک نمونه دیگر از این رویکرد مدل سازی در [۲۰] ارائه شده است، که در آن دو رابطه پیوند مورد استفاده قرار گرفتند: یکی بین ماتریس بتن و رشته روکش، و دیگری بین رشته های روکش و هسته. در این مدل یک مدل ماده غیر خطی الاستیک- پلاستیکی برای ماتریس بتن و یک رفتار الاستیک خطی ایده آل با تشدید تنش برای تقویت منسوجات در نظر گرفته شده است.
در رویکرد مدل سازی بررسی شده در این مطالعه از نمایش مبهم ساختار ماده در یک مقطع عرضی استفاده می شود، و ترک خوردن و گسستگی از نظر یک تانسور آسیب متغیر توصیف می شوند. در چنین ایده آل سازی، یک طرح تقویت یکنواخت در ارتفاع مقطع عرضی در نظر گرفته می شود. نمایش عددی اعمال شده یک مقطع عرضی در شکل ۲ طراحی شده است و نشان دهنده انواع مقاطع عرضی است که می توانند با مدل سازی مبهم به تصویر کشیده شوند؛ به عنوان مثال، ترکیب های سیمانی با الیاف کوتاه توزیع شده به صورت تصادفی، (۱) منسوجات پیوسته و توزیع شده به طور منظم (۲) ،یا ترکیبی از هر دو (۳). نشان دادن ترکیب های نرم شوندگی با کرنش و تشدید فشار با استفاده از تقویت های توزیع شده دقیق و پراکنده امکان پذیر است.
ایده آل سازی عددی توضیح داده شده در این جا با رویکرد های مدل سازی پوسته های بتنی تقویت شده با فولاد که در دهه های اخیر توسعه یافته اند، امکان پذیر است. رویکرد های مدل سازی برای شبیه سازی ساختار های پوسته بزرگ مقیاس توسعه یافته اند، مانند برج های خنک کننده یا نیروگاه ها. در این ساختار ها، توسعه الگوی ترک با فواصل بسیار کم ترک در مقایسه با اندازه ساختار، یک رویکرد مبهم برای مدل سازی رفتار ماده در سطح مقطع عرضی پوسته را توجیه می کند. نمونه هایی از فرمول های پوسته عنصر محدود همراه با یک مدل آسیب الاستیک-پلاستیکی برای شبیه سازی پوسته های بتن تقویت شده تحت بار های یکنواخت و چرخه ای در [۲۳] ارائه شده اند، و در مقایسه از یک مدل آسیب الاستیک- پلاستیکی نوع دراکر- پراگر، و در تنش، از یک مدل آسیب پیوستار با حد تنش رانکین استفاده شده است. با استفاده از همین مدل ماده، ارزیابی آسیب و شکست برج های خنک کننده بزرگ با توجه به یک حالت شکست دو بعدی در اجزای پوسته در [۲۴] مورد بررسی قرار گرفته است. در یک چارچوب عددی دیگر برای تجزیه و تحلیل غیر خطی ارزیابی آسیب در پوسته های بتن تقویت شده با فولاد، سه موضوع اصلی که ممکن است دقت شبیه سازی ها را تحت تاثیر قرار دهند، تحت پوشش قرار گرفتند: (۱) فرمول بندی اجزای محدود کافی برای توصیف هندسه پوسته ، و همچنین مرز و شرایط بار؛ (۲) توسعه مدل های ماده واقعی؛ و (۳) برآورد خطاهای گسسته سازی. (۲۵)
روش های مدل سازی که پیش از این شرح داده شدند، بینش ارزشمندی را برای فرمول بندی مدل های طراحی ارائه می کنند که به طور واقع گرایانه منعکس کننده ارزیابی حد نهایی ساختار های پوسته است. نمونه هایی از ابزار های طراحی توسعه یافته ارائه شدند، به عنوان مثال، در [۲۶]، که چارچوبی را برای طراحی یکپارچه، تجزیه و تحلیل و ارزیابی ظرفیت تحمل بار ساختار های پوسته بتنی تقسیم بندی شده شرح می دهد. توسعه تکنیک های عددی در تجزیه و تحلیل ترکیبی فرآیند تولید و رفتار ماده متغیر پوسته های پلیمر تقویت شده با فیبر با دیواره نازک در [۲۷] مطرح شده است. در عین حال، تجزیه و تحلیل ایمنی و قابلیت اطمینان پوسته های بتن تقویت شده با استفاده از روش های سطح پاسخ و تجزیه و تحلیل عنصر نهایی غیر خطی متقارن محوری در [۲۸] مطرح شده است. مثالی از یک مدل طراحی برای پیش بینی ارتباط لحظه- منحنی یک مقطع عرضی TRC در [۲۹] ارائه شده است، که معادلات طراحی و نمودار های اعضای ترکیب خمشی را نتیجه می دهد. چارچوب کلی اندازه گذاری و ارزیابی پوسته های TRC تقویت شده منظم با دیواره نازک نشان دهنده تعامل دو بعدی بین نیرو های نرمال و دوره های خمشی است که توسط محققان [۴] مطرح شده اند. استفاده از این مدل طراحی در یک پاویلیون بزرگ مقیاس با یک سقف TRC در [۲] شرح داده شده است.

 

بخشی از مقاله انگلیسی

Buckling and stability behavior in response to compressive stresses within a thin-walled shell structure.

In order to set the present work within the broader context of existing modeling approaches, we will shortly review recent developments in the field of numerical modeling and experimental observations in relation to the three aforementioned phenomena in the following subsections.

(I) Uniaxial tensile behavior. Based on the need to understand and characterize the tensile behavior of quasi-ductile composites, several modeling approaches have been developed in recent years with the intention of reflecting the elementary damage mechanisms of matrix cracking and the debonding of the fabric from the matrix. Mesoscale models with explicit representation of the reinforcement layout within the cross section enable the study and understanding of the damage evolution process in the composite, and can be used to identify suitable combinations of materials, fabric geometries, short fiber volume fractions, and lengths [6, 7, 8, 9, 10]. Special attention has been paid to the modeling of the local disintegration process within the inherently heterogeneous bond structure in cementitious composites reinforced with multi-filament yarns in the crack bridge and its vicinity [11].

Experimental studies of cementitious composites reinforced with textile fabrics or with short fibers have also been reported (e.g., in [12, 13]). Experimental research on the tensile behavior of textile-reinforced concrete has been presented in [14, 15, 16]. A standardized tensile test setup for textile-reinforced concrete has been recently published in a RILEM recommendation [17].

(II) Two-dimensional, anisotropic damage propagation. Modeling approaches reflecting the interaction between the matrix and reinforcement within a thin plate in a finite element model have been presented by several authors [18, 19]. These models describe the bond between fabrics and matrix as a two-dimensional, zero-thickness interface with slip displacement governed by a predefined bond law. These approaches are suitable for sparsely reinforced cross sections with one or two reinforcement layers. Another example of this modeling approach was presented in [20], in which two bond interfaces were used: one between the concrete matrix and sleeve filament, and the other between the sleeve and core filaments. The model considers a nonlinear elasto-plastic material model for the concrete matrix, and an idealized linear elastic behavior with tension stiffening for the fabric reinforcement.

The modeling approach followed in this paper uses a smeared representation of the material structure within a cross section, describing the cracking and debonding phenomenologically in terms of an anisotropic damage tensor. Such an idealization assumes a homogeneous layout of reinforcements over the cross-sectional height. The applied numerical representation of a cross section is sketched in Fig. 2, indicating the types of cross sections that can be addressed by the smeared modeling approach; namely, cementitious composites with randomly distributed short fibers (i), regularly distributed, continuous fabrics (ii), or combinations of both (iii). It is possible to reflect both strain-softening and strain-hardening composites using dispersed, finely distributed reinforcements.

The numerical idealization described here is related to approaches for modeling ordinary steel-reinforced concrete shells developed in recent decades [21, 22]. The modeling approaches were developed for the simulation of large-scale shell structures, such as cooling towers or power plants. In these structures, the development of a crack pattern with very small crack distances compared to the size of the structure justifies a smeared approach to model the material behavior at the level of a shell cross section. Examples of finite element shell formulations combined with an elasto-plastic damage model to simulate reinforced concrete shells under monotonic and cyclic loads have been presented in [23], employing a Drucker-Prager type elastoplastic damage model in compression and a continuum damage model with a Rankine stress limit in tension. Using the same material model, the damage evolution and failure of large cooling towers was investigated in [24], considering a two-dimensional failure mode within the shell elements. In another numerical framework for the nonlinear analysis of the damage evolution in steel-reinforced concrete shells, three major topics that may affect the accuracy of the simulations were covered: (1) the formulation of adequate finite elements to describe the shell geometry, as well as the boundary and load conditions; (2) the development of realistic material models; and (3) the estimation of discretization errors [25].

The modeling methods described provide valuable insight for the formulation of design models that realistically reflect the ultimate limit state assessment of shell structures. Examples of design tools developed were provided, for example, in [26], which describes a framework for the integrated design, analysis, and assessment of the loadbearing capacity of segmented concrete shell structures. The development of numerical techniques in the coupled analysis of the manufacturing process and anisotropic material behavior of fiber-reinforced polymer thin-walled shells was presented in [27]. Meanwhile, the safety and reliability analysis of reinforced concrete shells is presented in [28], using response surface methods and axisymmetric nonlinear finite element analysis. An example of a design model for the prediction of the moment-curvature relationship of a TRC cross section has been presented in [29], which derives design equations and charts for flexural composite members. The general framework for dimensioning and assessing thin-walled, regularly reinforced TRC shells reflecting the two-dimensional interaction between normal forces and bending moments has been presented by the authors of[4]. The application of this design model to a large-scale pavilion with a TRC roof has been described in [2].

 

 

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

رفتار ساختاری پوسته بافت سبک وزن، بتن تقویت شده نساجی

عنوان انگلیسی مقاله:

Structural behavior of a lightweight, textile-reinforced concrete barrel vault shell

 
 
 
 
 

 

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *