Cl-浓度对钢筋混凝土在土壤中腐蚀行为的影响

针对环境中Cl-侵蚀钢筋混凝土构筑物造成混凝土及其内部钢筋结构发生破坏的问题,采用数值模拟的方式研究了Cl-对钢筋混凝土腐蚀行为的影响.结果 表明,钢筋混凝土在受到Cl-侵蚀时,试件靠近侵蚀界面的位置Cl-浓度较大;随着实验的进行,试件内部Cl-含量不断增加,且钢筋表面Cl-浓度差逐渐增大.混凝土试件内部的钢筋腐蚀深度...     

Cl~-浓度对HPB300钢筋在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响

采用自然腐蚀、线性极化、动电位极化、SEM扫描电镜和X射线衍射等方法研究了模拟混凝土孔隙液中Cl-含量对HPB300钢筋腐蚀行为的影响。结果表明,Cl-是引发钢筋锈蚀的重要因素,随着Cl-浓度增加,自然腐蚀电位逐渐负移,当Cl-摩尔浓度达到0.25mol/L时,自腐蚀电位基本不受Cl-浓度影响;线性极化电阻Rp逐渐减小;动电位极化阳极区钝化区电位范围逐渐变窄,过钝化电位由0.6V(SCE,下同)左右逐渐负移至-0.3V左右;腐蚀产物主要为FeO(OH)和FeCl2,产物膜孔隙率减小,微观形貌由片状变为块状。     

基于SPH方法的钢筋混凝土切削模拟研究

钢筋混凝土材料目前已得到广泛应用,但其加工切削过程十分复杂。为解决常规有限元模拟中网格变形尺寸有限的局限性,采用光滑粒子流体动力学（SPH）算法模拟研究金刚石磨粒对钢筋混凝土的切削破碎过程。在数值模拟中,根据金刚石出刃状态将其简化成方形、圆形2种磨粒,并以0.45 mm/ms的速度和0.1 mm的切削深度对钢筋、混凝土和不同组合的钢筋混凝土材料进行表面切削,分析不同情况下的基体碎屑形态特征、切削后基体材料表面形态变化、内部裂纹延伸变化以及磨粒切削面上的应力变化情况。模拟结果表明：SPH方法能够较好地模拟钢筋混凝土在切削过程中的裂纹扩展、碎屑形成和分离;磨粒在切削过程中受到间断性冲击后,会优先破坏混凝土和钢筋材料之间的连接强度,使2种材料逐渐分离,且磨粒以面切削方式进行加工时,相较于点切削方式,能够形成更大的破碎区域。     

氯离子侵蚀下异类钢筋的腐蚀行为

为了比较钢筋混凝土结构中光圆钢筋与带肋钢筋在腐蚀过程中的差异,以氯离子侵蚀为脱钝机制,根据相关腐蚀电化学原理,使用有限元软件COMSOL MULTIPHYSICS进行模拟;模型不但耦合了基于电化学、氯离子、温度和水分的多物理场,还对钢筋的去钝化行为和腐蚀速率进行了分析。结果表明:同种工况下、同种规格的两种钢筋中,带肋钢筋的去钝化时间更短,优先腐蚀且腐蚀速率比光圆钢筋更大;横肋最大宽度和间距的减小都将导致钢筋腐蚀速率的增加。     

奥氏体不锈钢缝隙腐蚀的数值模拟研究

采用有限元方法对304不锈钢在0.6mol/L的NaCl溶液中二维稳态缝隙腐蚀过程进行了数值模拟。采用包含对流、电迁移、扩散过程的控制方程对求解域进行求解,并利用塔菲尔关系式作为壁面电极反应的边界条件,计算了10种离子浓度和界面电势。计算出的pH值比多数采用恒电流边界条件模型的模拟结果更接近文献中的实验测试值。模拟研究可为奥氏体不锈钢的点蚀、流动腐蚀或其他腐蚀问题提供参考。     

基于概率分析的钢筋混凝土结构服役寿命预测研究

采用Monte Carlo法建立了钢筋混凝土结构耐久性失效的概率模型,研究了钢筋混凝土结构服役寿命概率分布.结果 表明,Monte Carlo模拟次数为10000次时,既节约计算资源又满足计算精度.采用概率方法(pfman=5％和10％)计算的结构服役寿命比用确定方法计算的服役寿命短,确定性模型低估了Cl-侵蚀引起的耐...     

焊接数值模拟方法

ANSYS是一大型通用有限元分析软件,综述了ANSYS在焊接电孤行为、焊接温度场和焊接残余应力数值模拟方面的应用,阐述了SYSWELD的特点及在焊缝数值模拟方面的应用.元胞自动机是一种时间、空间、对象的状态都是离散形式的动力学模型,它是研究非线性科学的重要研究工具,详细概述了元胞自动机法在焊缝凝固组织模拟、焊缝再结晶组织模拟中的应用.展望了焊接数值模拟技术.     

硫酸盐作用下混凝土中氯离子传输的数值模拟

对硫酸盐作用下混凝土中Cl-的扩散规律进行了室内模拟试验研究。溶液采用1mol/L氯化钠溶液,以及分别加入0.1mol/L,0.3mol/L和1mol/L硫酸钠的复合溶液,并以清水溶液作为对比。结合试验参数,基于Fick扩散定律,利用ANSYS软件对混凝土中氯离子等效扩散系数进行了数值分析和计算。结果表明,在试验时间范围内,氯离子的等效扩散系数随时间呈指数递减规律;当溶液中的硫酸根浓度由0增加到0.3mol/L时,氯离子扩散逐渐增强;当硫酸根浓度为1mol/L时,氯离子扩散明显减弱。对试验结果进行数据拟合后,建立了混凝土中氯离子等效扩散系数与时间、硫酸根离子边界浓度的关系表达式,所建立的表达式可用于硫酸盐及氯盐共同侵蚀下混凝土内部氯离子浓度的预测。     

钢筋缺陷超声导波检测数值模拟及信号分析

首先进行了超声导波的理论分析,并且应用有限元分析软件建立了钢筋超声导波传播模型,进行了钢筋不同缺陷长度和深度超声导波传播数值模拟。其次,基于钢筋缺陷损伤回波信号,研究了其反射系数与回波时间,得到了钢筋在不同损伤程度下的超声导波传播规律,并给出了缺陷的位置及影响因素。最后,对模拟信号进行时频分析,验证了超声导波检测的准确性。     

用光电化学的方法研究模拟混凝土孔溶液中缓蚀剂对钢筋钝化 …

采用光电化学的方法研究了复合缓蚀剂对钢筋钝化膜的影响。结果表明复合缓蚀剂的加入没有改变钢筋钝化膜的晶体结构和电子性质,它仍然是无定形ｎ型的半导体成相膜,但对抑制点蚀核的形成有明显作用,且对钝化膜的生长速度有加快作用,从而有可能使钝化膜的组成发生改变。     

基于数值模拟计算的腐蚀防护状态评估方法

针对深水铺管起重船提出了一种基于数值模拟计算的腐蚀防护状态评估方法。该方法首先利用数值模拟计算形成腐蚀防护状态评估矩阵,然后用水下结构外表面监测点的电位以及腐蚀防护状态评估矩阵对水下结构整体腐蚀防护状态进行评估,并通过三维可视化方法显示保护电位分布云图;在试验室条件下通过缩比模型试验对此方法进行了验证。结果表明:基于数值模拟计算的腐蚀防护状态评估方法可以准确评估水下结构外表面的腐蚀防护状态;同时可以通过三维保护电位分布云图直观地显示半潜铺管船腐蚀防护的薄弱区域。     

CFX数值模拟在防腐领域的应用

数值模拟是研究腐蚀问题的一种新方法。本文结合防腐问题,从问题提出、前处理、求解以及结果分析等方面,详细介绍了使用CFX软件进行数值模拟的具体过程。     

显微偏析数值模拟的微观模型和数值方法

研究显微偏析数值模拟中的微观模型和数值方法,在微观模型中考虑了树枝晶粗化、固相溶质逆扩散、枝晶尖端过冷、随温度变化的溶质扩散系数等影响显微偏析形成的动力学因素.数值方法中采用变网格技术跟踪移动界面,通过迭代求解溶质扩散方程和溶质守恒方程计算显微偏析参数.并给出了微观计算流程图,这种数值方法可以方便地与宏观计算、相图计算相耦合.模拟算例表明模拟结果与实验结果吻合较好.     

带肋钢筋穿水冷却温度场数值模拟及应用

基于传热学的基本理论$以文氏管控冷设备为研究对象,建立了实体模型并确定了边界条件;结合生产现场,模拟了冷却水压力、温度和流量对轧件温度场的影响。并以模型指导生产,取得了可观的经济效益。     

电磁超声的数值模拟方法

电磁超声检测技术由于无需媒介以及与被测物体非接触,不但可提高检测效率,而且可将超声检测技术的应用扩展到高温、高速和在线检测。根据电磁超声传感器的工作原理,建立了基于有限元的电磁超声无损检测数值分析方法,开发了相应的计算程序,验证了其有效性。应用开发的电磁超声数值模拟程序,研究了不同激励方式对电磁超声波的影响,得到了相应超声波在均匀各向同性金属介质中的传播过程。该计算方法和程序为实际电磁超声检测中缺陷的定量和探头优化提供了手段。     

应力对超级13Cr油钢管内腐蚀行为影响的数值模拟

研究高强度油管钢在服役过程中,应力与电化学腐蚀共同作用下油管内腐蚀失效规律及相互作用机理.采用有限元计算方法对酸性环境中含缺陷的油管钢应力腐蚀过程进行研究,得到应力场与腐蚀电化学场的分布情况.结果表明:含缺陷油管在服役过程中,随着应力和缺陷深度的增加,腐蚀电势负移,阴极电流密度和阳极电流密度均增加,发生塑性形变时缺陷中...     

柴油机喷油嘴内流体冲刷腐蚀的数值模拟分析

根据流体流动的基本规律,建立了冲刷腐蚀和空化流相变的数学模型,利用Fluent软件对喷油嘴内部流体进行数值模拟分析。结果表明:冲刷腐蚀引起材料损坏的严重位置为喷孔入口拐角处。然而当出现"超空穴"现象时,流体最大剪切应力位置会移至喷孔出口处附近;当腐蚀介质一定时,冲刷腐蚀程度随着燃油粘度、流体流速、进口压力、入口圆角的增大而增大,随着背压增大而减小;在进口压力和流速一定的情况下,降低燃油粘度和背压,减小入口圆角既能减缓流体冲刷腐蚀作用又有利于燃油雾化。     

多物理场作用下磁场辅助微细磨料水射流流场数值模拟

为了解决磨料水射流加工过程中射流分散以及磨料分布随机的问题,采用在聚焦管处加入辅助磁场的方法。利用COMSOL Multiphysics软件数值模拟磁场辅助磨料水射流喷嘴内外在多物理场作用下流场分布规律,采用湍流、粒子追踪、磁场三模块分析磁性磨料在磁场、重力场、流场等多物理场作用下的运动状况,仿真结果表明:施加辅助磁场后,射流的发散性减弱,准直性增强,在磁场、重力场和流场的耦合作用下,微细磨料被约束在射流轴线附近,实现了磨料的聚集效应。模拟结果表明,辅助磁场有助于提高磨料水射流加工效率和加工表面质量。     

半固态合金触变铸造数值模拟方法的研究

总结了铸造成形过程常用的数值模拟方法，分析了半固态合金触变铸造的主要特点，认为局部网格细化的拉格朗日法比尤拉法更适合于半固态合金触变铸造过程的数值模拟。对其算法进行了探讨，并给出了一个算例。     

中间包温度场数值模拟研究

运用Fluent 6.3软件对中间包进行数值计算,研究了控流装置等因素对中间包温度场的影响。结果表明:中间包内控流装置结构越简单,入口和出口之间温差越小,整个中间包的温度场分布更加均匀。为减小注流区中间包熔池深度方向上的温度变化梯度,应增加中间包内挡墙与长水口之间的距离;为提高中间包内温度场的均匀性,应适当增加中间包长水口浸入深度,控制中间包的熔池深度,本试验中间包熔池深度应控制在1 200 mm左右,模拟结果在现场得到了有效验证。