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基于冻土热传导方程解析解的相似准则研究
1
作者
伯音
王聪
+7 位作者
冯彦芳
张彬
张莹
郭晓刚
姚劲松
魏莱
陈荣
徐琛
《长江科学院院报》
北大核心
2025年第5期184-191,共8页
为研究冻土一维热传导温度场模型试验相似准则,创新性提出基于微分方程解析解求取相似准则的方法,首先采用分离变量法得到了一维非线性热传导方程的解析解,再利用相似转换法推导出了考虑和不考虑热交换2种情况下冻土模型试验的相似准则...
为研究冻土一维热传导温度场模型试验相似准则,创新性提出基于微分方程解析解求取相似准则的方法,首先采用分离变量法得到了一维非线性热传导方程的解析解,再利用相似转换法推导出了考虑和不考虑热交换2种情况下冻土模型试验的相似准则,最后利用有限元软件ABAQUS验证相似准则的准确性。结果表明,当不考虑热交换时,时间的相似常系数始终是几何尺寸相似常系数的平方;当考虑热交换时,模型试验必须采用与原型不同的土体,此时得到的相似准则更具有理论意义和实际价值。该研究成果充分考虑了热传导过程中的边界条件,有望为非线性热传导问题的研究和模型试验设计提供理论参考。
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关键词
冻土
非线性热传导
解析解
相似准则
模型试验
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职称材料
题名
基于冻土热传导方程解析解的相似准则研究
1
作者
伯音
王聪
冯彦芳
张彬
张莹
郭晓刚
姚劲松
魏莱
陈荣
徐琛
机构
长江设计集团
有限
公司
水利部水网工程与调度重点实验室
武汉大学土木建筑工程学院
十堰市城市水源有限责任公司
武汉理工大学资源与环境工程学院
出处
《长江科学院院报》
北大核心
2025年第5期184-191,共8页
基金
湖北省青年基金项目(2024AFB518,2022CFB673)。
文摘
为研究冻土一维热传导温度场模型试验相似准则,创新性提出基于微分方程解析解求取相似准则的方法,首先采用分离变量法得到了一维非线性热传导方程的解析解,再利用相似转换法推导出了考虑和不考虑热交换2种情况下冻土模型试验的相似准则,最后利用有限元软件ABAQUS验证相似准则的准确性。结果表明,当不考虑热交换时,时间的相似常系数始终是几何尺寸相似常系数的平方;当考虑热交换时,模型试验必须采用与原型不同的土体,此时得到的相似准则更具有理论意义和实际价值。该研究成果充分考虑了热传导过程中的边界条件,有望为非线性热传导问题的研究和模型试验设计提供理论参考。
关键词
冻土
非线性热传导
解析解
相似准则
模型试验
Keywords
frozen soil
non-linear heat conduction
analytic solution
similarity criterion
model test
分类号
TU752 [建筑科学—建筑技术科学]
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1
基于冻土热传导方程解析解的相似准则研究
伯音
王聪
冯彦芳
张彬
张莹
郭晓刚
姚劲松
魏莱
陈荣
徐琛
《长江科学院院报》
北大核心
2025
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