二维混凝土随机多边形骨料生成算法及细观分析

"混凝土细观分析中随机多边形骨料生成方法 (2009年)" 本文主要探讨了在混凝土细观分析中的一个重要问题——如何有效地生成随机多边形骨料，以提高数值模拟的效率和准确性。研究人员侯宇星和王立成提出了一种改进的二维随机多边形骨料生成算法，该算法基于改良的面积判别准则和凸多边形生成策略。 传统的骨料生成方法可能存在效率低和可执行性差的问题，特别是在处理复杂形状的骨料时。为了克服这些挑战，作者对骨料的延伸条件进行了优化，并限制了定点的位置条件。这些改进不仅提升了程序的执行效率，还使得生成的随机多边形骨料更加符合实际混凝土中的骨料分布情况。 在算法实现的基础上，作者通过轴向拉压计算实例对比分析了使用圆形骨料和多边形骨料对混凝土试件单轴抗拉、抗压力学性能的影响。研究结果显示，尽管圆形骨料的试件在抗拉、抗压性能上略微优于多边形骨料，但骨料形状对混凝土整体力学性能的影响并不显著。这一发现对于理解混凝土材料的破坏机制和进行精细化的数值模拟具有重要意义。 此外，本研究还强调了混凝土细观分析的重要性，指出在考虑骨料形状效应时，可以适当简化为使用圆形骨料模型，以减少计算复杂性和提高模拟效率。同时，该研究也为未来的混凝土材料模型提供了新的思路，即如何更精确地模拟骨料形状对混凝土性能的影响，这对于提升结构工程设计的准确性和安全性具有积极的推动作用。 关键词：混凝土；随机多边形骨料；二维模型；数值模拟；细观分析；破坏形态 中图分类号：TU528 文献标志码：A 总结来看，这篇论文介绍的是一种改进的二维随机多边形骨料生成算法，它在提高混凝土细观分析效率的同时，也揭示了骨料形状对混凝土力学性能影响的有限性。这对于工程实践和理论研究都有重要的参考价值。