多尺度均匀化理论下的混杂纤维混凝土弹性模量预测

标题"基于均匀化理论的混杂纤维混凝土多尺度弹性模量预测"关注的是在工程领域中，特别是在结构工程中，对于混杂纤维混凝土这一特殊的非均质复合材料的研究。混杂纤维混凝土，如钢-聚丙烯混杂纤维混凝土，其性能特性受到不同尺度的材料组成和结构的影响，从宏观到微观，甚至到纳米尺度，每一个层级都对整体的力学行为有着显著作用。 在弹性阶段，材料的宏观力学响应取决于细观层次上的纤维、骨料、界面以及微裂缝的存在，微观层次则涉及水泥基中的氢氧化钙CH分子晶相，而在纳米尺度上则是低密度和高密度的C-S-H分子束胞元凝胶相。邓方茜等人利用微细观力学中的Mori-Tanaka方法和三相模型，构建了一个多尺度均匀化理论模型，以探讨纳米尺度如何影响宏观力学性能，如弹性模量。 他们的研究发现，钢纤维可以提升混凝土的弹性模量，因为其高强度特性；相比之下，聚丙烯纤维由于其性质，可能会降低混凝土的弹性模量。混合纤维的混凝土表现出的弹性模量介于单一钢纤维混凝土和单一聚丙烯纤维混凝土之间，体现了混杂效应。 这篇论文不仅提供了理论分析，还通过与文献中已有的实验数据对比，验证了所提出的模型的有效性。此外，论文还引用了两个基金项目支持，表明研究者对这一课题的深入探究和重视。邓方茜作为博士研究生，专注于纤维混凝土的多尺度本构关系，而池寅副教授则在纤维增强复合材料本构关系以及高性能混凝土结构力学性能和数值仿真方面有所专长。 关键词"结构工程"、"混凝土"、"混杂纤维"、"弹性模量"、"多尺度"和"均匀化"揭示了论文的核心研究内容和焦点，即通过多尺度理论来准确预测混杂纤维混凝土的力学性能，这对于优化设计和施工实践具有重要的实际应用价值。这篇论文为理解和控制混杂纤维混凝土的复杂性能提供了科学依据和理论指导。