冻土模型试验试样冻结时间计算分析

论文摘要

快速简单地确定试样的冻结时间,对模型试验的设计具有重要意义。首先进行了不同干密度冻土模型试样整体冻结达到预设负温的试验,发现试样整体降到预设负温的时间随着干密度的增大而略有增加。然后利用COMSOL Multiphysics软件,在不考虑水分迁移的条件下,对不同干密度粉砂土试样和不同尺度条件下的正方体亚黏土试样的冻结时间进行数值模拟。将模拟结果与试验结果进行对比,发现简化条件下不同干密度的粉砂土试样能反应试样在冻结过程中冻结时间的主要特征,模拟结果中达到预设负温的时间与试验的实测结果基本吻合。正方体试样数值模拟的结果表明在同一干密度、同一含水量条件下,试样降到预设负温的时间随着体积的增大呈现幂函数增大的规律。所以,在进行模型试验设计时,可先根据试验条件进行简单的数值分析,以较合理、经济的安排试验时间,同时也可保证试样冻结质量。

论文目录

• 0 引言
• 1 试样冻结时间试验
•   1.1 试样制备及冻结试验条件
•   1.2 结果与分析
• 2 试样冻结时间数值模拟
•   2.1 控制微分方程
•   2.2 几何模型及物理参数
•   2.3 边界条件
•   2.4 数值模拟结果分析
•   2.5 试样温度差物理意义的讨论
• 3 不同尺度条件下试样冻结时间的计算
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张文强,王羿,牛永红

关键词: 模型试样,预设负温,冻结过程,数值模拟

来源: 冰川冻土 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,工业通用技术及设备,建筑科学与工程

单位: 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,中国科学院大学,西北农林科技大学水利与建筑工程学院

基金: 国家重点研发计划项目(2017YFC0405103),冻土工程国家重点实验室自主研究项目(SKLFSE-ZY-15)资助

分类号: P642.14

页码: 384-391

总页数: 8

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