Структурно-имитационное моделирование макроструктуры лёгких бетонов для наружных ограждающих конструкций железнодорожных зданий

Анвар Ишанович Адилходжаев, Саид Санатович Шаумаров

Аннотация

В статье приведены результаты анализа механизма формирования структуры ячеистых бетонов во взаимосвязи с их физико-механическими параметрами. Для установления данной взаимосвязи был применён метод фрактальной размерности структуры ячеистых бетонов на основе структурно-имитационного моделирования. Разработан подход к оценке свойств ячеистого бетона на основании анализа его изображения. Практическая значимость исследования состоит в разработке расчётного программного комплекса по определению фрактальной размерности ячеистого бетона.

Ключевые слова

железнодорожные здания; структурно-имитационное моделирование; фрактальная размерность; ячеистый бетон; пористость; физико-механические свойства

Полный текст:

PDF>PDF

Литература

Адилходжаев А.И., Шаумаров С.С., Мухаммадиев Н.Р. Аналитическое и экспериментальное исследование структурной организации теплоизоляционно-конструктивных строительных материалов для железнодорожных зданий и сооружений // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2019. Т. 16. № 2. С. 220-229.

Shaumarov S.S., Adilhodzhaev A.I. On Some Aspects of The Development of Methodological Foundations of Use in the Exterior Walling of Energy-Efficient Building Materials With A Predetermined Set of Properties // International Journal of AdvancedResearch in Science, Engineering and Technology. 2019. Т. 6. № 3. С. 33-37.

Ji X., Chan S.Y.N., Feng N. Fractal model for simulating the space-filling process of cement hydrates and fractal dimensions of pore structure of cement-based materials // Cement and Concrete Research. 1997. Т. 27. № 11. С. 1691-1699. https://www.doi.org/10.1016/S0008-8846(97)00157-9.

Рыбьев И.А. Закономерности в структурно-механических свойствах асфальтового бетона // Труды ВЗИСИ. 1957. № 1. С. 3-18.

Abina A., Puc U., Jeglič A., Zidanšek A. Structural characterization of thermal building insulation materials using terahertz spectroscopy and terahertz pulsed imaging // NDT & E International. 2016. Т. 77. С. 11-18. https://www.doi.org/10.1016/j.ndteint.2015.09.004.

Peng J., Wu Z., Zhao G. Fractal analysis of fracture in concrete // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 1997. Т. 27. № 2. С. 135-140. https://www.doi.org/10.1016/S0167-8442(97)00015-3.

Konkol J. A Fractal Model of Cracking of Cement Matrix Composites // Buildings. 2020. Т. 10. № 3. С. 52. https://www.doi.org/10.3390/buildings10030052.

Wang S., Guo Z. Random heterogeneous microstructure construction of composites via fractal geometry // Applied Mathematics and Mechanics. 2019. Т. 40. № 10. С. 1413-1428. https://www.doi.org/10.1007/s10483-019-2522-5.

Baglivo C., Congedo P. M. Design method of high performance precast external walls for warm climate by multi-objective optimization analysis // Energy. 2015. Т. 90. С. 1645-1661. https://www.doi.org/10.1016/j.energy.2015.06.132.

Gao Y., Feng P., Jiang J. Analytical and numerical modeling of elastic moduli for cement based composites with solid mass fractal model // Construction and Building Materials. 2018. Т. 172. С. 330-339. https://www.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.267.

Хархардин А.Н. Теория прочности и структуры твёрдых пористых тел // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2003. № 4. С. 42-53.

Yang X., Wang F. Random-fractal-method-based generation of meso-model for concrete aggregates // Powder Technology. 2015. Т. 284. С. 63-77. https://www.doi.org/10.1016/j.powtec.2015.06.045.

Song W., Wang D., Yao J., Li Y., Sun H., Yang Y., Zhang L. Multiscale image-based fractal characteristic of shale pore structure with implication to accurate prediction of gas permeability // Fuel. 2019. Т. 241. С. 522-532. https://www.doi.org/10.1016/j.fuel.2018.12.062.

Ebrahimi S., Tavakoli M.B., Setoudeh F. Iris Recognition System Based on Fractal Dimensions Using Improved Box Counting // Journal of Information Science and Engineering. 2019. Т. 35. С. 275-290.

Prigarin S. M., Hahn K., Winkler G. Comparative analysis of two numerical methods to measure Hausdorff dimension of the fractional Brownian motion // Numerical Analysis and Applications. 2008. Т. 1. № 2. С. 163-178. https://www.doi.org/10.1134/S1995423908020079.

Коренькова С.Ф., Якушин И.В., Зимина В.Г. Фрактальное моделирование свойств шламовых отходов // Башкирский химический журнал. 2007. Т. 14. № 4. С. 114-119.

Бобрышев А.Н., Ерофеев В.Т., Жарин Д.Е. Основы формирования структуры композиционных материалов. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2012. 112 c.

Глуховский В.Д., Кривенко П.В., Старчук В. Н. и др. Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях. Киев: Вища школа, 1981. 223 c.

Adilkhodzhaev A. I., Shaumarov S. S., Shchipacheva E. V., Begmatov N. I. Methodological approach to estimation of the structure of load bearing insulation materials of buildings and constructions of railway transport // Vestnik of the Railway Research Institute. 2019. Т. 78. № 3. С. 162-168. https://www.doi.org/10.21780/2223-9731-2019-78-3-162-168.

Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. М.: Оборонгиз, 1952. 557 c.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. 608 c.

Копьёв И.М. О. А.С. Разрушение металлов, армированных волокнами. М.: Наука, 1977. 240 c.

Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона: ГОСТ 24452-80. М.: Стандартинформ, 2005. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-24452-80. 14 c.

Falconer K. J. The Geometry of Fractal Sets. New York, Melbourne: Cambridge University Press, 2010. 162 c. https://www.doi.org/10.1017/CBO9780511623738.

DOI: http://dx.doi.org/10.18503/2222-9396-2020-10-1-43-52

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.