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非饱和多孔介质中热-渗流-力学耦合的混合元法
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:力学学报
  • 时间:0
  • 作者或编辑:3448
  • 第一作者所属机构:大连理工大学
  • 页码:2006,38(2):170-175
  • 语言:中文
  • 分类:TU43[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连116024, [2]华南理工大学交通学院,广州510641
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50278012,10272027,10590354)和国家973项目(2002CB412709)资助.
  • 相关项目:高性砼火灾高温下爆裂的热-湿-气-力学数值模拟
中文摘要:

提出了一个非饱和多孔介质中热一渗流一力学耦合分析的混合有限元方法.固相位移、应变和净应力;孔隙水和气的压力、压力空间梯度和Darcy速度;多相混合介质的温度、温度空间梯度和热流量在单元内均为独立变量分别插值.基于胡海昌-Washizu三变量广义变分原理给出的多孔介质中热一渗流一力学耦合问题控制方程的单元弱形式,导出了单元公式.采用共旋公式进行几何非线性分析.数值结果证明了所提出的单元模拟以应变局部化为特征的渐进破坏的能力.

英文摘要:

A mixed finite element for coupled thermo-hydro-mechanical (THM) analysis in unsaturated porous media is proposed. Displacements, strains, the net stresses for the solid phase; pressures, pressure gradients, Darcy velocities for pore water and pore air phases; temperature, temperature gradients, the heat flux of the three phase mixture are interpolated as independent variables. The weak form of the governing equations of coupled thermo-hydro-mechanical problems in porous media within the element is established on the basis of the Hu-Washizu three-field variational principle. The proposed mixed finite element formulation is then derived. For geometrical non-linearity, the co-rotational formulation approach is used. Numerical results demonstrate the capability and the performance of the proposed element in modelling progressive failure characterized by strain localization.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332