骨料密集度云图的绘制方法

本发明属于混凝土细观研究的
技术领域：
，具体涉及一种骨料密集度云图的绘制方法。
背景技术：
：在混凝土细观力学研究过程中会发现混凝土受载破坏的位置与混凝土中骨料的位置息息相关，骨料密集区域更易产生初始裂纹，因此如何直观的判断出骨料密集的区域位置至关重要。目前还没有关于如何判断骨料密集度区域的方法，这给混凝土细观力学研究带来了困扰，故急需研究一种能快速直观地判断骨料密集度区域的方法。技术实现要素：本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种骨料密集度云图的绘制方法，包括如下步骤：步骤1：将混凝土试件截面划分为若干个等大的区域；步骤2：将每个区域划分为多个等大的格子单元，计算各个区域内骨料单元数目占其所在区域内总格子单元数目的百分比；步骤3：对上述计算的各个区域内的骨料单元数目所占百分比划分等级；步骤4：建立三维坐标系，将各个区域内骨料单元数目占其所在区域内总格子单元数目的百分比作为各个区域形心的z坐标；步骤5：对于整个混凝土试件截面中的其他点通过插值计算出每个点对应的z坐标；步骤6：根据步骤3划分的等级对所有点的z坐标进行分级，并用不同颜色描述，完成绘图。进一步地，步骤3中对各个区域骨料单元数目所占百分比划分等级的方法为：计算出所有区域的骨料单元百分比，提取其中最大百分比及最小百分比，将最大百分比和最小百分比做差并将差值多等分，再按照等分结果对最小百分比和最大百分比之间的范围划分等级。进一步地，对于混凝土试件截面边缘处的点，令其z坐标为最接近该该点的区域形心的z坐标。进一步地，格子单元的大小根据骨料单元的尺寸进行选择。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提出了骨料密度程度的云图的绘制方法，使得用户可以通过颜色的变化直观的观察出骨料密集的位置以及不同位置骨料密集程度的变化；本发明通过绘制云图的方式表征了混凝土截面的骨料密集程度变化，为后续研究骨料密集度对混凝土力学性能的影响进行技术支持。附图说明图1为本发明实施例混凝土试件截面划分的示意图；图2为本发明实施例随机骨料模型的示意图；图3为本发明实施例各区域形心坐标点的结构示意图；图4为本发明实施例截面边缘处点z坐标对应关系示意图；图5为本发明实施例的骨料密集度云图。具体实施方式下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。本发明公开一种骨料密集度云图的绘制方法，包括如下步骤：步骤1：将混凝土试件截面划分为若干个等大的区域；步骤2：将每个区域划分为多个等大的格子单元，计算各个区域内骨料单元数目占其所在区域内总格子单元数目的百分比；步骤3：对上述计算的各个区域内的骨料单元数目所占百分比划分等级；步骤4：建立三维坐标系，将各个区域内骨料单元数目占其所在区域内总格子单元数目的百分比作为各个区域形心的z坐标；步骤5：对于混凝土试件截面边缘处的骨料单元，令其z坐标为最接近该骨料单元的区域形心的z坐标；步骤6：对于整个混凝土试件截面中的其他点通过插值计算出每个点对应的z坐标；步骤7：根据步骤3划分的等级对所有点的z坐标进行分级，并用不同颜色描述，完成绘图。下面结合具体的实施例进行说明。如附图1所示，选取混凝土试件的截面为150mm×150mm，在本实施例中，将混凝土试件截面划分为100个等大的小正方形区域，然后将各个区域划分为多个0.5mm*0.5mm的正方形格子单元，在实际操作中，根据骨料单元的尺寸来决定正方形格子单元的尺寸大小，该格子单元可以为正方形，也可以为六边形等形状。在本实施例中，绘制某随机骨料模型中骨料的密集度云图时，选取该模型模拟的骨料级配为(10～15)mm、(5～10)mm的二级配混凝土，当然，在别的实施例中，也可以选择别的级配的混凝土，经过计算得出上述两个级配骨料面积分别为2394mm2、4104mm2。该模型投放结果如附图2所示。根据该投放结果计算各个区域内的骨料单元数目，具体结果如下表1所示。表1各个区域内骨料单元数目分别计算各个区域内的骨料单元数目占其所在区域内总正方形格子单元数目的百分比，其具体结果如下表2中所示。表2各个区域内骨料单元数目百分比遍历上表中100个区域的骨料单元百分比，提取其中最大百分比及最小百分比，得到骨料单元数目所占的最大百分比为72.4％，骨料单元数目所占的最小百分比为0.89％，对最大百分比和最小百分比做差，将差值10等分，再按照等分结果对最小百分比和最大百分比之间的范围划分等级，具体等级划分如下表3。表3骨料单元数目所占百分比等级划分颜色等级骨料单元数目所占的百分比范围1(0.89％,8.041％]2(8.041％,15.192％]3(15.192％,22.343％]4(22.343％,29.494％]5(29.494％,36.645％]6(36.645％,43.796％]7(43.796％,50.947％]8(50.947％,58.098％]9(58.098％,65.249％]10(65.249，72.4％]之后建立三维坐标系，在混凝土试件截面所在的平面内建立x、y轴，并以各个区域内骨料单元数目所占百分比为z轴；具体的，将上述各个区域内骨料单元数目占其所在区域内总正方形格子单元数目的百分比作为该区域形心处的z坐标，将上述各个正方形单元的形心坐标作为该格子单元的x、y坐标，则可得到100个点的三维坐标，如附图3所示。然而混凝土试件截面边缘处的点没有对应的z坐标，本发明认为混凝土试件边缘上的点与距离该点最近的区域形心的z坐标相同，如附图4所示，两箭头所对应的两点z坐标相同。对于混凝土试件截面其余点进行线性插值，通过相邻两点的z坐标计算得出两点间各个点的z坐标，最后进行绘图，所绘制的图像如附图5所示。以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。当前第1页12