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热-力耦合作用下乏燃料剪切机运动副干摩擦行为研究
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作者 杨贺 董建鹏 +2 位作者 高峰 高山 谭傲霜 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期503-512,共10页
极端工况下乏燃料剪切机不锈钢滚轮运动副会出现卡死现象,滚动摩擦变为滑动摩擦,加之高辐照工况下难以润滑,导致轮轨运动副磨损严重。本文通过对经典Archard模型进行修正,建立了不锈钢干摩擦磨损的热-力耦合模型。对比试验表明,磨损预... 极端工况下乏燃料剪切机不锈钢滚轮运动副会出现卡死现象,滚动摩擦变为滑动摩擦,加之高辐照工况下难以润滑,导致轮轨运动副磨损严重。本文通过对经典Archard模型进行修正,建立了不锈钢干摩擦磨损的热-力耦合模型。对比试验表明,磨损预测的最大相对误差为9.34%,验证了所建立模型的有效性。利用本文所建模型研究了极限滑动工况下剪切滑车滚轮的摩擦行为。结果表明,随着滑动距离的增加,温度和Mises应力都呈先下降后上升的趋势,且对接触区域的影响范围逐渐扩大。本研究得到了滚轮磨损深度与滑动距离之间的定量映射规律,为提高乏燃料剪切机的可靠性提供理论依据。 展开更多
关键词 不锈钢运动副 干摩擦 Archard模型 热-力-磨损完全耦合
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弥散型核燃料的辐照-热-力耦合断裂相场法
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作者 尹耀得 于红军 《力学学报》 北大核心 2025年第1期173-182,共10页
弥散型核燃料作为第4代核电技术的重要组成部分,以其反应均匀、温度梯度小及高燃耗等显著优势,在核电领域展现出重要应用前景.随着核电站设计服役年限的延长,为防止核裂变产物的泄露,弥散型核燃料元件断裂和失效行为的预测更加重要.断... 弥散型核燃料作为第4代核电技术的重要组成部分,以其反应均匀、温度梯度小及高燃耗等显著优势,在核电领域展现出重要应用前景.随着核电站设计服役年限的延长,为防止核裂变产物的泄露,弥散型核燃料元件断裂和失效行为的预测更加重要.断裂相场法是近年发展起来的计算断裂力学方法,并在多物理场作用下的复杂介质断裂行为预测上取得了成功.首先基于连续介质热力学建立了辐照-热-力耦合断裂相场方法用以预测弥散型核燃料在辐照、热应力和机械载荷共同作用下的断裂及传热行为.随后,分别对压水堆坏境下的弥散型核燃料代表性单元及整板的断裂行为进行了数值仿真计算,获得了弥散型核燃料内部的温度场、裂纹相场和静水压力场.结果显示:均匀颗粒分布的弥散型核燃料具有较小的温度梯度;基体中未发现裂纹,结构损伤形式以燃料颗粒断裂为主,裂纹在燃料颗粒边缘萌生并向内部扩展.本研究可为弥散型核燃料元件的断裂行为预测提供有效的计算模拟方法和数值分析依据. 展开更多
关键词 断裂相场法 辐照--耦合 弥散型核燃料 有限元模拟
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考虑水-热-力耦合作用下堤防粉质黏土力学特征变化研究
3
作者 陈旋明 《江西水利科技》 2025年第1期9-14,共6页
为研究番禺丹山河堤防粉质黏土的力学特性,基于水-热-力耦合方程,采用了COMSOL离散元计算模块开展了土样的多场耦合力学试验模拟,在验证了数值计算结果可靠性的基础上,基于模拟结果开展了土样力学特征探讨。研究表明:不论是温度场或是... 为研究番禺丹山河堤防粉质黏土的力学特性,基于水-热-力耦合方程,采用了COMSOL离散元计算模块开展了土样的多场耦合力学试验模拟,在验证了数值计算结果可靠性的基础上,基于模拟结果开展了土样力学特征探讨。研究表明:不论是温度场或是渗透水压场,均不会改变试样应变发展特征;温度梯次递增,试样承载能力呈先增后减变化,转折点温度为100℃;渗透水压增大,承载能力减弱,在水压超过20kPa后降低更显著。含砂量愈多,试样弹性变形能力降低,而承载能力增强。研究可为水-热-力多场耦合下土壤力学特征及数值计算设计提供参考。 展开更多
关键词 丹山河 堤防 粉质黏土 --耦合
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土石坝护坡冻胀破坏水-热-力耦合数值模拟研究 被引量:1
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作者 李卓 姜鑫 +3 位作者 张继勋 赵昱 王虞清 方艺翔 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期136-145,共10页
针对寒区土石坝护坡普遍存在的冻胀破坏问题,选取寒区某土石坝工程为研究对象,结合土石坝工程特点,建立考虑水-热-力耦合作用的有限元计算模型。研究护坡在库水位和坝体填土水分迁移作用下冻胀破坏全过程,分析土石坝温度场、水分场和位... 针对寒区土石坝护坡普遍存在的冻胀破坏问题,选取寒区某土石坝工程为研究对象,结合土石坝工程特点,建立考虑水-热-力耦合作用的有限元计算模型。研究护坡在库水位和坝体填土水分迁移作用下冻胀破坏全过程,分析土石坝温度场、水分场和位移场的变化规律,并将位移场有限元计算结果与实测冻胀变形资料进行对比,验证有限元计算结果。研究结果表明:冻胀作用对坝坡影响深度约为2 m,坝坡浅层0~2 m范围的温度变化受外界气温影响较大,坝体内部温度相对坝坡浅层变幅小,且有一定的滞后性;负温使坝坡浅层孔隙水相变成冰,宏观上表现为未冻水体积分数的降低,坝坡浅层土石混合体孔隙水相变、坝体填土内水分向坝坡迁移和冻结峰面向坝体内部移动是护坡冻胀破坏的主要因素;大坝坝坡计算冻胀量为20~30 cm,最大值为36 cm,计算结果与实测冻胀变形资料吻合;护坡冻胀破坏主要由砂砾料垫层、坝体填土等土石混合体冻胀及冰推力共同作用引起。研究结果可为寒区土石坝护坡设计提供参考。 展开更多
关键词 土石坝 护坡 冻胀破坏 --耦合 寒区
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基于力-热耦合仿真模型的切削引入残余应力形成规律研究
5
作者 闫坤 李昕 +3 位作者 赵勇博 张文宣 高瀚君 吴琼 《航空科学技术》 2024年第9期35-44,共10页
金属切削加工方式是多因素多物理场耦合、涉及材料大变形、高度非线性的减材加工过程,为了实现切削加工过程的数字化、信息化、智能化,本文研究了切削材料的本构模型,利用AdvantEdge和Abaqus建立了切削过程的力-热耦合数值仿真分析模型... 金属切削加工方式是多因素多物理场耦合、涉及材料大变形、高度非线性的减材加工过程,为了实现切削加工过程的数字化、信息化、智能化,本文研究了切削材料的本构模型,利用AdvantEdge和Abaqus建立了切削过程的力-热耦合数值仿真分析模型,利用切削试验验证了有限元模型的正确性、可靠性,通过正交试验分析了主轴转速、切削速度、铣削深度、铣削宽度4个因素对切削力、表面温度、表面残余应力的影响。结果表明,切削开始时切削部位温度急剧升高导致切削表面产生剧烈的热-弹塑性变形,这是引起残余应力生产的主要原因,针对固溶处理与时效处理后的7050铝合金厚板,发现切削速度对表面残余应力的影响最大,得到了其表面残余应力最小的切削参数分别为:进给速度为1200mm/min,铣削深度为0.5mm,铣削宽度为12mm,主轴转速为4000r/min。本文为7050铝合金薄壁结构零件在切削加工中表面残余应力的分析提供了一种新方法,为航空航天领域的薄壁结构零件的高精度制造提供了理论基础。 展开更多
关键词 切削加工 -耦合 数值仿真 正交试验 表面残余应
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力-热耦合作用下煤岩动力学特性和破碎机理研究 被引量:2
6
作者 李鹏龙 罗宁 +2 位作者 索云琛 柴亚博 孙锐 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第4期8-17,60,共11页
为了安全高效地进军深部煤炭资源开采,开展深地“三高一扰动”环境下煤岩的动态力学特性和破碎机理研究,采用自主改进的∅50 mm高温同步分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对25~200℃温度下煤岩进行动态冲击试验研究,并改进ZWT粘弹性本... 为了安全高效地进军深部煤炭资源开采,开展深地“三高一扰动”环境下煤岩的动态力学特性和破碎机理研究,采用自主改进的∅50 mm高温同步分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对25~200℃温度下煤岩进行动态冲击试验研究,并改进ZWT粘弹性本构模型建立考虑温度效应的煤岩动态本构方程,基于有限差分-离散元数值模拟研究高温效应对煤岩裂纹发育规律及其动态强度的影响。研究表明:高温冲击作用下煤岩的动态应力应变曲线可划分为四个阶段:压密阶段、弹性阶段、裂纹增长阶段和软化失效阶段;随着温度的增加,煤岩的动态抗压强度和动态弹性模量劣化明显,失效应变呈现增加趋势,吸收能则呈现W型波动趋势;破碎粒径减小,分形维数则呈现明显的线性增加,抗压强度越低,破碎程度越高,破碎模式更为复杂;基于ZWT改进后的动态本构模型良好地表达高温冲击后的应力应变关系,但对压密阶段的表达不甚理想;模拟和试验结果显示煤岩在150℃高温后水成分和吸附气体活跃析出,煤基质受热膨胀破裂,出现明显细观裂纹,并逐渐发育为贯通裂纹,其中以剪切裂纹为主。煤岩在100℃下动态压缩的裂纹发育从受撞击面发育贯通,高温劣化煤岩强度。研究结论为“三高一扰动”深部复杂地况下煤炭资源安全高效开采提供基础理论支持。 展开更多
关键词 深部煤岩 -耦合 分离式霍普金森压杆 动态本构模型 有限差分-离散元
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炸药热-力耦合响应机制研究进展
7
作者 周静静 李子涵 +3 位作者 黄蒙 祝艳龙 丁黎 常海 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期446-455,共10页
炸药一般会在热-力耦合刺激下经历能量吸收和累积,易引起分解甚至燃烧爆炸。此过程较复杂,为深入探究炸药的热-力耦合响应机制,围绕炸药产品和炸药晶体,通过实验分析、有限元模拟、分子动力学模拟等多种研究手段,综述了热-力耦合响应机... 炸药一般会在热-力耦合刺激下经历能量吸收和累积,易引起分解甚至燃烧爆炸。此过程较复杂,为深入探究炸药的热-力耦合响应机制,围绕炸药产品和炸药晶体,通过实验分析、有限元模拟、分子动力学模拟等多种研究手段,综述了热-力耦合响应机制的相关进展。目前,聚焦炸药产品应用的研究工作,多通过实验分析、有限元模拟以及二者结合的方法展开;针对炸药晶体,围绕高温-高压耦合条件,进行热-力耦合响应机制研究工作,但与实际生产条件仍存在一定差距。在未来工作中,随着实验分析技术和各类模拟手段的持续发展,有望对炸药产品及晶体在热-力耦合刺激下,不同时间尺度、不同空间尺度的物理变化过程、化学反应过程开展更为详尽的探究,推动炸药热-力耦合响应机制的进一步深入,为实现炸药从安全性科学研究向实际应用奠定扎实的理论基础。 展开更多
关键词 -耦合 炸药 响应机制 晶体 安全性
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脑组织热-力耦合行为综述 被引量:1
8
作者 秦璇 苏丽君 +3 位作者 万秀伟 陶泽 孙学超 卢天健 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第6期670-690,共21页
脑组织是由固相与液相组成的饱和含液多孔材料,固、液、生理环境(尤其温度)之间相互作用,具体表现为脑组织内部温度场、渗流场、应力场相互影响的热-力耦合行为,故阐明脑组织的热-力耦合行为是理解大脑功能和疾病病理的关键.该文首先介... 脑组织是由固相与液相组成的饱和含液多孔材料,固、液、生理环境(尤其温度)之间相互作用,具体表现为脑组织内部温度场、渗流场、应力场相互影响的热-力耦合行为,故阐明脑组织的热-力耦合行为是理解大脑功能和疾病病理的关键.该文首先介绍了脑组织的传热学和力学性质,重点关注实验测量及应变率和温度的影响;其次,总结了描述脑组织热-力耦合行为的数理模型,包括力学模型、传热学模型和热-力耦合模型;最后,对该重要学科交叉领域进行了总结和展望. 展开更多
关键词 脑组织 学性质 物性 -耦合
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基于热-力耦合的悬索桥结构抗火性能研究 被引量:1
9
作者 杨文旭 秦广冲 +2 位作者 杨佳立 王明辉 张宗星 《公路工程》 2024年第1期53-59,81,共8页
利用火灾动力学软件FDS和有限元软件ABAQUS,开展基于热-力耦合原理的悬索桥结构抗火性能数值分析,探讨不同火灾工况(火源功率和环境风速)下悬索桥温度场及力学响应的变化规律。结果表明:不同火源工况的温升曲线变化趋势基本一致,但其温... 利用火灾动力学软件FDS和有限元软件ABAQUS,开展基于热-力耦合原理的悬索桥结构抗火性能数值分析,探讨不同火灾工况(火源功率和环境风速)下悬索桥温度场及力学响应的变化规律。结果表明:不同火源工况的温升曲线变化趋势基本一致,但其温度上升速率及最高温度并不相同。随着火源横向、纵向距离增加,构件温度逐渐降低。随着风速增大,显著提高桥梁结构耐火时间,最大提高可达50%。随着火源功率增大,其耐火时间显著降低。当环境风速为2 m/s时,耐火时间下降约33.33%。 展开更多
关键词 -耦合 火灾 悬索桥 数值模拟 耐火时间
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随机复合材料结构非线性热-力耦合模拟的统计高阶多尺度方法
10
作者 董灏 崔俊芝 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期153-166,共14页
对于具有复杂随机细观构造的复合材料结构的非线性热-力耦合问题的随机多尺度建模和计算仍是一个具有挑战性的问题。本文发展了一个新的统计高阶多尺度方法,克服了随机多尺度问题直接模拟时巨大的计算量,实现了具有随机复合材料结构非... 对于具有复杂随机细观构造的复合材料结构的非线性热-力耦合问题的随机多尺度建模和计算仍是一个具有挑战性的问题。本文发展了一个新的统计高阶多尺度方法,克服了随机多尺度问题直接模拟时巨大的计算量,实现了具有随机复合材料结构非线性热-力耦合问题的数值模拟。借助统计多尺度渐近分析和泰勒级数方法,本文严格推导了可以精确分析随机复合材料结构宏-细观尺度非线性热-力耦合响应的统计高阶多尺度计算模型。然后,通过局部误差分析证明了统计高阶多尺度计算模型中高阶校正项在保持计算模型局部能量和动量守恒的重要意义。进一步,建立了可以高效模拟随机复合材料结构非线性热-力耦合行为的具有离线和在线两阶段的时空多尺度算法。最后,通过数值实验验证了统计高阶多尺度方法的计算高效率和高精度。 展开更多
关键词 随机复合材料结构 非线性-耦合模拟 统计高阶多尺度计算模型 时空多尺度算法 局部误差分析
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高温高压深井磨损套管应力热-结构耦合场分析 被引量:6
11
作者 姜学海 王耀峰 窦益华 《石油机械》 北大核心 2009年第6期19-23,共5页
建立了含磨损缺陷套管-水泥环-地层有限元计算模型,采用ANSYS软件的间接法实现热应力和外载荷的热-结构耦合场分析,研究了高温高压深井中温度对含磨损缺陷套管强度的影响规律,为高温高压深井井下套管强度计算和安全性分析提供了理论依... 建立了含磨损缺陷套管-水泥环-地层有限元计算模型,采用ANSYS软件的间接法实现热应力和外载荷的热-结构耦合场分析,研究了高温高压深井中温度对含磨损缺陷套管强度的影响规律,为高温高压深井井下套管强度计算和安全性分析提供了理论依据。实例分析表明,磨损明显改变了套管应力分布的非均匀性,套管内最大等效应力随着温度的增加而增加;常温下套管可承受40%的磨损而不至损坏;当井下温度超过250℃时,即使套管完整没有含磨损缺陷,此时套管内的最大应力已经超过套管的最小屈服强度;在正常的温度梯度下,位于井下5080 m处的Φ139.7 mm(5(1/2)英寸)套管所能承受的最大磨损程度为10%。 展开更多
关键词 高温高压 深井 磨损套管 分布 -结构耦合
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三维体声波滤波器芯片电-力-热耦合建模与仿真
12
作者 陈士涛 洪思成 +3 位作者 赵烁 汪伟 赖志国 左成杰 《中国高新科技》 2024年第8期84-85,94,共3页
为了直接、高效地建模和分析实际复杂的三维(3D)体声波(BAW)滤波器结构电-力-热耦合效应,文章采用一种基于有限元方法的电-力-热耦合算法。首先,建模BAW滤波器的3D几何模型,设置几何结构内部的材料属性以及材料参数。其次,构建基于有限... 为了直接、高效地建模和分析实际复杂的三维(3D)体声波(BAW)滤波器结构电-力-热耦合效应,文章采用一种基于有限元方法的电-力-热耦合算法。首先,建模BAW滤波器的3D几何模型,设置几何结构内部的材料属性以及材料参数。其次,构建基于有限元(FEM)算法的固体力学和静电场耦合的电-力耦合算法。然后,在电-力耦合算法基础之上考虑BAW滤波器内部由于压电材料在工作过程中机械损耗产生的热耗散问题,建立直接求解的电-力-热耦合算法。该电-力-热耦合算法使用COMOSL软件内部的一种新型自主化的画网格技术。最终,得出一个工作带宽在2.27~2.44GHz,带内损耗在3dB以内,带外抑制在-20dB以下的BAW滤波器内部电-力-热耦合仿真结果。 展开更多
关键词 BAW滤波器 有限元方法 --耦合算法 -分析
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基于ABAQUS的制动器摩擦衬片热-应力-磨损耦合行为分析 被引量:1
13
作者 张邦成 梅家山 +4 位作者 尹晓静 于海跃 邵昱博 国风 徐洪亮 《长春工业大学学报》 CAS 2022年第4期297-304,共8页
汽车制动器在紧急制动过程中其摩擦衬片与制动盘/鼓存在耦合行为,针对其温度场、应力场、磨损的耦合现象,将有限元分析方法与Archard磨损模型相结合,建立了销-盘三维模型,并将其导入ABAQUS中,对磨损情况较为严重的匀速持续制动工况进行... 汽车制动器在紧急制动过程中其摩擦衬片与制动盘/鼓存在耦合行为,针对其温度场、应力场、磨损的耦合现象,将有限元分析方法与Archard磨损模型相结合,建立了销-盘三维模型,并将其导入ABAQUS中,对磨损情况较为严重的匀速持续制动工况进行分析,得到了匀速持续制动工况下摩擦衬片的温度场分布云图,最后将温度场与应力场进行耦合得到耦合后节点磨损曲线图,并利用广义Archard公式对仿真结果进行验证,仿真结果表明,与磨损理论吻合良好。 展开更多
关键词 制动器 --磨损耦合 有限元分析 Archard磨损模型
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热-力-电耦合下天线罩电性能仿真及分析
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作者 吉建民 王伟 +2 位作者 余慧龙 刘涓 陈博 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期2-11,共10页
在实际飞行工况下,热力载荷会改变高速飞行器天线罩原有的电磁特性,从而影响制导性能。提出了一种基于六面体网格划分的热-力-电耦合模型及仿真方法,可准确表征高速飞行工况下天线罩介电温漂和结构变形对电性能的影响。基于天线罩热-力... 在实际飞行工况下,热力载荷会改变高速飞行器天线罩原有的电磁特性,从而影响制导性能。提出了一种基于六面体网格划分的热-力-电耦合模型及仿真方法,可准确表征高速飞行工况下天线罩介电温漂和结构变形对电性能的影响。基于天线罩热-力-电共享网格模型,首先通过瞬态热仿真得到天线罩响应温度场,通过静力分析得到天线罩结构变形场。然后,将天线罩介电温漂和结构变形准确传递到其电磁仿真模型中,并采用三维射线跟踪法计算其电性能。最后通过一个典型算例对高速飞行工况下天线罩电性能的变化进行仿真和分析,结果表明电性能变化非常明显,也进一步说明了所提方法的可行性和研究的必要性。 展开更多
关键词 高速飞行器 天线罩 --耦合 介电温漂 结构变形 电性能
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高速列车制动盘热-弹塑性累积变形及整形仿真
15
作者 杨川 孟永帅 +4 位作者 黄彪 金文伟 赵清阳 王北昆 卢耀辉 《装备环境工程》 2025年第2期96-104,共9页
目的 增强高速列车的制动性能,并延长制动盘的使用寿命。方法 针对制动盘多次制动作用下的热-力耦合规律进行研究,采用微元法思想计算摩擦表面的热流密度,并考虑多次制动工况建立制动盘有限元仿真模型,分析不同制动工况下制动盘翘曲变... 目的 增强高速列车的制动性能,并延长制动盘的使用寿命。方法 针对制动盘多次制动作用下的热-力耦合规律进行研究,采用微元法思想计算摩擦表面的热流密度,并考虑多次制动工况建立制动盘有限元仿真模型,分析不同制动工况下制动盘翘曲变形量的变化规律。建立制动盘整形过程的有限元模型,分析制动盘翘曲变形量与整形力之间的关系。结果 整形后的制动盘翘曲度值均低于0.2mm,塑性应变不高于0.001。结论 通过建立的矫正力与翘曲度之间的关联曲线,能够为制动盘的整形修复提供有力的理论支持。 展开更多
关键词 制动盘 -耦合 有限元 塑性应变 翘曲变形 整形计算
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岩石损伤过程中的热-流-力耦合模型及其应用初探 被引量:66
16
作者 朱万成 魏晨慧 +2 位作者 田军 杨天鸿 唐春安 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3851-3857,共7页
岩石损伤过程热-流-力(THM)耦合问题的研究对于深部采矿等许多工程领域都具有重要的理论意义。以岩石的损伤为主线,在多场耦合分析方程中引入损伤变量,基于质量守恒和能量守恒原理,提出岩体损伤过程中的THM耦合模型。通过把均匀弹性介质... 岩石损伤过程热-流-力(THM)耦合问题的研究对于深部采矿等许多工程领域都具有重要的理论意义。以岩石的损伤为主线,在多场耦合分析方程中引入损伤变量,基于质量守恒和能量守恒原理,提出岩体损伤过程中的THM耦合模型。通过把均匀弹性介质THM耦合响应的模拟结果与理论分析结果进行对比,验证了程序及有限元实施的正确性。然后,用该耦合模型进行了不同地应力条件下流固耦合过程的数值模拟,探讨了水压力对于岩石损伤过程的作用机制。数值模拟表明,水压力导致了拉伸损伤范围的扩大和损伤程度的加剧,同时亦对剪切损伤具有抑制作用。 展开更多
关键词 岩石损伤 --(THM)耦合 耦合模型 数值模拟
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中国高放废物地质处置缓冲材料大型试验台架和热-水-力-化学耦合性能研究 被引量:35
17
作者 刘月妙 王驹 +4 位作者 曹胜飞 马利科 谢敬礼 赵星光 陈亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2756-2762,2789,共8页
缓冲材料作为高放废物深地质处置库中一道重要的人工屏障,与高放废物容器和处置库围岩直接接触,在高放废物衰变热、辐射作用和地下水等影响下产生复杂的热-水-力-化学耦合作用,为了验证缓冲材料是否能长期有效地发挥其屏障材料的作用,... 缓冲材料作为高放废物深地质处置库中一道重要的人工屏障,与高放废物容器和处置库围岩直接接触,在高放废物衰变热、辐射作用和地下水等影响下产生复杂的热-水-力-化学耦合作用,为了验证缓冲材料是否能长期有效地发挥其屏障材料的作用,核工业北京地质研究院利用高庙子钠基膨润土组装并运行了模拟中国高放废物地质处置室1:2尺寸的大型缓冲材料膨润土试验台架(China-Mock-Up)。建立了缓冲材料试验台架的安装和试验方法,依据实测数据和理论分析,揭示了热-水-力-化学耦合作用条件下膨润土中的相对湿度是在加热器的热效应和外部供水的湿效应共同作用下发生变化的,压实膨润土中应力的变化主要是由于膨润土遇水膨胀和加热器的热效应引起的,试验验证了模拟高放废物地质处置室内加热器(废物罐)运行初期的位移过程,为缓冲材料和高放废物地质处置库的设计提供了重要的工程参数和理论依据。 展开更多
关键词 高放废物地质处置 缓冲材料 钠基膨润土 ---化学耦合 大型试验台架
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机床主轴-轴承系统热-力耦合模型及其动态性能研究 被引量:23
18
作者 田久良 洪军 +2 位作者 朱永生 李小虎 郭俊康 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期63-68,共6页
为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones... 为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones非线性轴承模型进行改进获得了轴承模型,它考虑了主轴与轴承的初始装配过盈量、离心力、温升等因素导致的轴承内圈径向变形及预紧力的变化.理论仿真结果表明:轴承内圈离心膨胀以及内外圈热膨胀会导致轴承刚度增大,而对于背靠背的轴承配置形式,热诱导预紧力会导致轴承刚度减小.此外,主轴离心效应比轴承的刚度软化对主轴-轴承系统动态特性的影响更明显. 展开更多
关键词 主轴-轴承系统 -耦合模型 动态性能
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瞬态力-热耦合作用下水泥环形态对套管应力的影响 被引量:17
19
作者 席岩 李军 +3 位作者 柳贡慧 查春青 秦曦 严攀 《断块油气田》 CAS 北大核心 2017年第5期700-704,共5页
基于页岩气水平井压裂工程实际,采用解析法与数值法结合的方式,建立了压裂过程中井筒温度场计算模型和套管偏心、水泥环缺失有限元模型,据此研究瞬态力-热耦合作用下的水泥环形态对套管应力的影响。结果显示:1)页岩气井压裂过程中瞬态力... 基于页岩气水平井压裂工程实际,采用解析法与数值法结合的方式,建立了压裂过程中井筒温度场计算模型和套管偏心、水泥环缺失有限元模型,据此研究瞬态力-热耦合作用下的水泥环形态对套管应力的影响。结果显示:1)页岩气井压裂过程中瞬态力-热耦合作用显著提高了套管应力;套管应力呈先升高后降低的动态变化,最大应力值出现在压裂初期。2)水泥环完整或套管偏心时,瞬态力-热耦合作用降低了套管应力周向分布不均匀差异;水泥环缺失时,套管应力随着缺失角、偏心距的增大而提高。研究结果对于精确计算页岩气井压裂过程中的套管应力具有重要意义。 展开更多
关键词 页岩气井 套管变形 井筒温度场 瞬态温度-耦合 水泥环形态
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不连续面在双重介质热-水-力三维耦合分析中的有限元数值实现 被引量:7
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作者 赵延林 王卫军 +2 位作者 曹平 王军 赵阳升 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期638-644,共7页
在建立双重介质热-水-力耦合微分控制方程的基础上,提出了裂隙岩体热-水-力耦合的三维力学模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,开发了双重介质热-水-力耦合分析的的三维有限元计算程序,在有限元... 在建立双重介质热-水-力耦合微分控制方程的基础上,提出了裂隙岩体热-水-力耦合的三维力学模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,开发了双重介质热-水-力耦合分析的的三维有限元计算程序,在有限元数值分析中不连续面应力计算采用等厚度空间8节点节理单元进行离散,而不连续面渗流和热能计算时采用平面4节点等参单元进行离散,这样保证了不同介质之间的水量、热量交换和两类模型接触处节点水头、温度和位移相等。通过高温岩体地热开发算例,揭示了在热-水-力耦合作用下不连续面处于低应力区,其张开度随运行时间的延长呈非线性增加,非稳定渗流阶段不连续面显著地控制着渗流场的整体分布,它的水头远高于拟连续岩体介质的水头,而进入稳定渗流阶段不连续面的控渗作用不明显,由于高温岩体地热开发系统中存在大规模的热量补给,不连续面对岩体温度场分布的影响并不显著。 展开更多
关键词 不连续面 双重介质 --耦合 节理单元 有限元
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