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Application of molecular dynamics simulations for the generation of dense concrete mesoscale geometries

  • The problem of polydisperse sphere packings is applied to concrete mesoscale geometries in finite sized specimens. Realistic sphere diameter distributions are derived from concrete grading curves. An event-driven molecular dynamics simulation using growing particles is introduced. Compared to the widely used random sequential addition algorithm, it reaches denser aggregate packings and saves computation time at high volume fractions. A minimal distance between particles strongly influences the maximum aggregate content. It is essential to obtain undistorted elements when meshing the geometry for finite element simulations. The algorithm maximizes this value and produces meshable concrete mesostructures with more than 70% aggregate content.

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Autor*innen:Thomas Titscher, Jörg F. UngerORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Computers & Structures
Jahr der Erstveröffentlichung:2015
Verlag:Pergamon Press
Verlagsort:Oxford
Jahrgang/Band:158
Erste Seite:274
Letzte Seite:284
Freie Schlagwörter:Concrete mesostructure; Mesoscale geometry; Molecular dynamics; Polydisperse sphere packing
DOI:10.1016/j.compstruc.2015.06.008
ISSN:0045-7949
ISSN:0366-7138
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:21.09.2015
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