文献解析一文读懂基于压汞法的分形模型

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压汞法原理压汞法(Mercuryintrusion porosimetry,MIP),又称汞孔隙率法。其基本原理是,汞对一般固体不润湿,欲使汞进入孔需施加外压,通过加压使汞进入到固体内部,导致孔体积增加所需的能量与外力所做的功相等,即等同于处于相同热力学情况下固—汞界面下的表面自由能。基于混凝土孔隙结构建立的模型类型Menger海绵模型Menger海绵模型的具体构造过程是:取一个初始边长为R的立方体,将其每边进行m份等分,即将原始立方体平均分为m3个等大的小立方体块,所有小立方体块边长为R/m。依照一定的规则,随机剔除其中的n个立方体,则剩下立方体的个数为m3-n。继续按照相同的方法不断地进行如上操作,使剩余的立方体的边长逐渐减小,而数量逐渐增大。结合Menger海绵模型推导计算出孔隙分形维数,水泥石孔分形维数与各种孔结构参数有密切的联系,孔分形维数与孔隙率、孔径、孔表面积都正相关,孔结构随之劣化,对应的材料构件抗压强度下降。因此材料的孔结构特性可用孔体积分形维数来定量分析。缺点:1.构造的孔隙结构比较理想、简单。2.与实际混凝土的孔隙结构存在较大的偏差。3.存在不同的分形标度区,各个标度区内分形维数不同。热力学分形模型在压汞过程中,随着压力的增加,进汞量逐渐增加,导致孔表面能不断升高。进入孔隙内汞液的表面能的增加与外界环境对于汞所施加功相等。基于热力学建立的分形模型计算出了各组试件的孔表面积分形维数。1.可以定量的表述孔结构特征。2.孔结构内部结构的数据进行了分析。3.在混凝土的研究中将其耐久性系数与孔隙分布的分形维数联系起来,进行研究。缺点:1.无法区分大小孔隙分形与结构损伤1.分形适用于损伤检测的集布荷载空间和匀布荷载空间进行了概括归纳。2.分形特征量与结构固有频率、平均碳化深度和强度之间存在明显的线性相关关系,可以提取分形特征量作为表征损伤状况的分形特征因子来衡量结构的损伤程度。文献:霍俊平,王璞.分析基于压汞法的分形模型及分形与损伤的关系[J].内蒙古科技与经济,(18):-.

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