高温下混凝土多相耦合模型数值求解

随着混凝土,特别是高性能混凝土(HPC)在工程中的推广和应用,建立其在不同自然和工程条件下的数学模型,模拟其中发生、发展的物理-化学现象与耦合过程,具有重要科学意义和经济效益.将混凝土材料模型化为非饱和多孔多相系统,基于含有多相流体的变形多孔介质的质量、动量和能量守恒方程,建立高温下混凝土热—湿—气—力学多相耦合数学模型.采用有限单元法进行空间数值离散、时域差分法进行迭代求解,为进一步实现高温下(低于孔隙水的临界温度647.3 K)混凝土的多相耦合行为模拟、分析其中的控制机理提供理论基础及可行性论证.     

高温下混凝土热-湿-气-力学耦合行为数值模拟

随着混凝土,特别是高性能混凝土(HPC)的推广和应用,建立其在许多不同工程和自然条件下的模型,数值模拟其中发生和发展的物理-化学现象与耦合过程,具有重要科学意义和经济效益.将混凝土模型化为非饱和多孔多相系统,基于含有多相流体的变形多孔介质的质量、动量和能量守恒方程和已有的研究工作,采用有限元法数值模拟了高温下(低于孔隙水的临界温度647.3K)混凝土热-湿-气-力学耦合行为,分析了这一复杂过程中的控制机理.为进一步完善高温下混凝土多相全耦合数值模型打下较好的基础,为防火减灾工程设计提供一定的参考.     

高速车轮椭圆化模型研究

铁路车轮的周期性非圆化将引起车辆-轨道耦合系统一系列动力响应的变化,对系统的各个部件都有着危害性的影响。为保证此方面的行车安全和稳定,提高铁路运输维护维修的经济效益,需要制定规范,确定车轮非圆化的允许范围,及时对非圆化车轮进行检测、更换和镟修。研究了车轮二阶周期性非圆化——椭圆化,建立了一个新的模拟车轮椭圆化的数学模型,结合车辆-轨道空间耦合动力学模型,计算了左右车轮不同相位和车轮椭圆度下,车体的横向、垂向位移,钢轨横向、垂向振动加速度,并与传统模型计算结果作了对比,分析表明两种模型的动力响应变化规律和频率一致,但横向动力响应幅值和相位均存在不同程度不可忽略的差异,因此传统的轨道几何不平顺激励模型不能真实模拟车轮的周期性椭圆化对车辆-轨道耦合动态行为的影响,本文模型更能反映实际椭圆车轮与钢轨接触情形,计算方法准确而合理。