脆性材料熱-力耦合模型及熱破裂數值分析方法

針對混凝土、巖石等脆性材料,利用熱傳導和熱-力耦合的相關理論,并結合材料在細觀尺度上的損傷演化規律,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RFPA(Realistic Failure Process Analysis)模型的基礎上建立了脆性材料熱破裂過程分析的數值模擬方法.該方法考慮了脆性材料在細觀層次上力學性質的非均勻性(包括強度、彈模、傳導系數等),并通過統計分布函數建立了宏、細觀力學性能之間的聯系.對不同均勻程度材料的數值模擬結果表明:材料的非均勻性對熱傳導規律、熱應力分布以及熱破壞模式有較大的影響.材料熱力學性質的非均勻性加劇了材料內部熱應力分布的非均勻性,這是致使非均勻材料熱破裂的一個重要因素.對穩態和瞬態熱傳導兩種條件下的脆性介質破裂過程模擬分析表明,考慮瞬態熱傳導計算所得到的破裂區小于相同條件下穩態熱傳導所得到的結果,表明在熱破裂過程分析中,應注重考慮瞬態熱傳導對破裂過程的影響.

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,土木水利學院,大連,116024  刊 名： 計算力學學報  ISTIC EI PKU 英文刊名： CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS  年，卷(期)： 2009 26(2)  分類號： V211.3  關鍵詞： 瞬態熱傳導   熱-力耦合   非均勻性   破裂過程  

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