脆性材料熱-力耦合模型及熱破裂數(shù)值分析方法

針對混凝土、巖石等脆性材料,利用熱傳導(dǎo)和熱-力耦合的相關(guān)理論,并結(jié)合材料在細觀尺度上的損傷演化規(guī)律,提出了一種考慮損傷的熱-力耦合模型,并在原有材料破壞過程分析系統(tǒng)RFPA(Realistic Failure Process Analysis)模型的基礎(chǔ)上建立了脆性材料熱破裂過程分析的數(shù)值模擬方法.該方法考慮了脆性材料在細觀層次上力學(xué)性質(zhì)的非均勻性(包括強度、彈模、傳導(dǎo)系數(shù)等),并通過統(tǒng)計分布函數(shù)建立了宏、細觀力學(xué)性能之間的聯(lián)系.對不同均勻程度材料的數(shù)值模擬結(jié)果表明:材料的非均勻性對熱傳導(dǎo)規(guī)律、熱應(yīng)力分布以及熱破壞模式有較大的影響.材料熱力學(xué)性質(zhì)的非均勻性加劇了材料內(nèi)部熱應(yīng)力分布的非均勻性,這是致使非均勻材料熱破裂的一個重要因素.對穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱傳導(dǎo)兩種條件下的脆性介質(zhì)破裂過程模擬分析表明,考慮瞬態(tài)熱傳導(dǎo)計算所得到的破裂區(qū)小于相同條件下穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)所得到的結(jié)果,表明在熱破裂過程分析中,應(yīng)注重考慮瞬態(tài)熱傳導(dǎo)對破裂過程的影響.

作 者： 唐世斌 唐春安 李連崇 梁正召 TANG Shi-bin TANG Chun-an LI Lian-chong LIANG Zheng-zhao   作者單位： 大連理工大學(xué),土木水利學(xué)院,大連,116024  刊 名： 計算力學(xué)學(xué)報  ISTIC EI PKU 英文刊名： CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS  年，卷(期)： 2009 26(2)  分類號： V211.3  關(guān)鍵詞： 瞬態(tài)熱傳導(dǎo)   熱-力耦合   非均勻性   破裂過程  

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