發(fā)布時(shí)間：2021-05-13 12:43

　　隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,越來越多的工程問題已不是單一物理場(chǎng)就可解決的,往往涉及多個(gè)物理場(chǎng)耦合的研究,因此多物理場(chǎng)耦合分析與計(jì)算就的凸顯出的尤為重要。擴(kuò)散作為生活和工程中常見的一種物理過程,在研究中發(fā)現(xiàn),外界機(jī)械力會(huì)影響擴(kuò)散速率,此現(xiàn)象被稱為應(yīng)力輔助擴(kuò)散,可見應(yīng)力輔助擴(kuò)散是擴(kuò)散場(chǎng)和力場(chǎng)的耦合現(xiàn)象。本文旨在探究一類應(yīng)力輔助擴(kuò)散問題的計(jì)算方法,并用該方法定量分析工程實(shí)際中的擴(kuò)散問題。本文認(rèn)為在物質(zhì)的擴(kuò)散過程中:一方面,擴(kuò)散速率會(huì)受外荷載的影響;另一方面,擴(kuò)散基體不是均質(zhì)材料,其本構(gòu)方程與擴(kuò)散過程有著某種聯(lián)系。針對(duì)荷載對(duì)擴(kuò)散的影響,本文在Comsol中采用Aifantis應(yīng)力輔助擴(kuò)散方程建模,用涂料在黏土材料中滲透實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)模擬值與原實(shí)驗(yàn)值和方程理論值對(duì)比,驗(yàn)證了該方程的適用性。針對(duì)擴(kuò)散對(duì)本構(gòu)方程的影響,本文以混凝土的碳化和混凝土中鋼筋的腐蝕為研究對(duì)象進(jìn)行建模分析。在碳化過程中,通過建立混凝土的楊氏模量與碳化過程的函數(shù)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)力場(chǎng)和擴(kuò)散場(chǎng)的全耦合。采用建立的混凝土碳化耦合模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,得到很好的一致性。關(guān)于鋼筋的腐蝕,本文在本構(gòu)方程中除考慮鋼筋腐蝕過程中楊氏模量的變化,還考慮... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 經(jīng)典擴(kuò)散的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 應(yīng)力輔助擴(kuò)散的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 多物理耦合方程的數(shù)值求解技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
第2章 COMSOL中力場(chǎng)和擴(kuò)散場(chǎng)耦合方程的建立
    2.1 引言
    2.2 自定義固體力學(xué)場(chǎng)的建立
        2.2.1 二維固體力學(xué)場(chǎng)的建立
        2.2.2 二維固體力學(xué)場(chǎng)的驗(yàn)證
        2.2.3 三維固體力學(xué)場(chǎng)的建立
    2.3 擴(kuò)散場(chǎng)和力場(chǎng)的耦合
    2.4 本章小結(jié)
第3章 應(yīng)力輔助擴(kuò)散在滲透和碳化中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 涂料在磚黏土材料中的滲透應(yīng)用
        3.2.1 滲透實(shí)驗(yàn)介紹
        3.2.2 基于應(yīng)力輔助擴(kuò)散方程的模擬研究
    3.3 混凝土碳化的應(yīng)用研究
        3.3.1 應(yīng)力碳化實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
        3.3.2 應(yīng)力輔助擴(kuò)散的碳化模擬
    3.4 本章小結(jié)
第4章 混凝土中鋼筋應(yīng)力腐蝕耦合分析
    4.1 引言
    4.2 混凝土中鋼筋腐蝕的應(yīng)用研究
        4.2.1 腐蝕效應(yīng)下的固體力學(xué)方程
        4.2.2 擴(kuò)散-力學(xué)耦合方程的算例
        4.2.3 鋼筋應(yīng)力腐蝕模型建立
        4.2.4 靜水壓力分析
        4.2.5 主應(yīng)力分析
    4.3 全耦合與單耦合結(jié)果研究
        4.3.1 擴(kuò)散場(chǎng)分析
        4.3.2 力場(chǎng)分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]固體熱-化-力耦合連續(xù)介質(zhì)理論的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 仲政,張曉龍.  力學(xué)季刊. 2017(04)
[4]重型燃?xì)廨啓C(jī)高溫透平葉片熱障涂層系統(tǒng)中的應(yīng)力和裂紋問題研究進(jìn)展[J]. 王鐵軍,范學(xué)領(lǐng),孫永樂,蘇羅川,宋巖,呂伯文.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]基于MATLAB的公路橋梁車橋耦合數(shù)值計(jì)算方法[J]. 易晉生,顧安邦,王小松.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
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碩士論文
[1]海洋氣候環(huán)境下球形儲(chǔ)罐應(yīng)力腐蝕開裂研究[D]. 林冠堂.華南理工大學(xué) 2017
[2]7000系鋁合金應(yīng)力腐蝕行為研究[D]. 李宗雄.北京化工大學(xué) 2015
[3]拔火罐過程中的濕氣擴(kuò)散和血管破裂的有限元分析[D]. 李旭東.華中科技大學(xué) 2014
[4]混凝土碳化及其對(duì)地下結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響研究[D]. 何薇.西南交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3184038