[发明专利]棒状体及纤维加强混凝土的纤维材料的分布分析方法

权利要求书

1.一种棒状体分布分析方法，其对具有粘性的粘性流体中混入的多个棒状体的分布状况进行分析，其特征在于，所述棒状体分布分析方法进行以下工序：

棒状体模型生成工序，用由沿着棒状配置的多个要素体构成并且相邻的所述要素体彼此的相对距离一定的棒状体模型将一个所述棒状体模型化；

粘性流体模型生成工序，生成将所述粘性流体作为多个粘性流体网格的集合体进行模型化的粘性流体模型；

流体运动计算工序，计算所述粘性流体模型的分析区域中的所述粘性流体网格的运动；以及

棒状体模型运动计算工序，使通过该流体运动计算工序计算出的所述运动作为外力作用于所述棒状体模型来计算所述棒状体模型的运动，

所述棒状体模型的两端的所述要素体受到的力与运动量之间的关系式如下，

【式2】

式2中，m_p：粒子的质量，粒子的速度，粒子的重力，

在该式中，ρ：流体的密度，

另外，是粒子受到的其他的外力，但能够忽略，

表示粒子受到的来自流体的阻力；

粒子受到的流体阻力由式3表示，

【式3】

流体的速度，粒子的速度，

τ_p：粒子的速度响应的时间历程，由式4决定；

【式4】

其中，ρ_p：粒子的密度，d_p：粒子的直径，μ：流体的动态粘性系数，C_D：流体阻力系数，R_Cr：粒子的相对雷诺数；

【式5】

A(S_p)、B(S_p)、C(S_p)、D(S_p)由式6的经验公式求出，

【式6】

B(S_p)＝0.0964+0.5565S_p

在此，

S_p为与 棒状体相同的体积的球体的表面积/棒状体实际的表面积。

2.根据权利要求1所述的棒状体分布分析方法，其特征在于，

多个所述要素体的合计质量为所述棒状体的质量。

3.根据权利要求1所述的棒状体分布分析方法，其特征在于，

所述棒状体模型是由多个所述要素体和连接相邻的所述要素体彼此的无质量的线状连接体构成的刚状模型。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的棒状体分布分析方法，其特征在于，

在所述流体运动计算工序中，通过有限体积法将所述运动作为所述粘性流体网格的运动矢量进行计算。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的棒状体分布分析方法，其特征在于，具备设定所述棒状体模型的条件及所述粘性流体模型的条件中的至少一个条件的条件设定单元。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的棒状体分布分析方法，其特征在于，

所述棒状体相对于所述粘性流体的混入量为2％体积比以下。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的棒状体分布分析方法，其特征在于，

所述粘性流体为固化前的新拌混凝土，并且所述棒状体为混入所述新拌混凝土中的纤维材料。

8.根据权利要求7所述的棒状体分布分析方法，其特征在于，将所述新拌混凝土的浇灌速度作为初始速度，计算在所述流体运动计算工序中计算的所述粘性流体的运动。