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標題: 傳統道碴路堤溫度場分析 [打印本頁]
作者: 元計算    時間: 2013-8-16 12:01
標題: 傳統道碴路堤溫度場分析
1.        問題描述
圖1為傳統道碴路堤模型示意圖。忽略風的作用，考慮氣候變暖對傳統道碴路堤長期熱穩定性的影響。以下對其修筑完成后第2年和第50年的溫度場進行分析。考慮對稱性，取一半為研究對象。
(, 下載次數: 165) ) S5 O  t& s9 h. g' E: E& G- z
圖1 傳統道碴路堤模型示意圖
2.        區域內控制方程
6 `, C2 {: ]- I. b% B* j- z (, 下載次數: 163)
在計算中對于含水介質中相變潛熱問題采用顯熱容法進行處理，假設模型中含水介質相變發生在溫度區間(Tm±ΔT)。當建立等效體積熱容時，應考慮溫度間隔ΔT的影響， 同時假設介質在已凍、未凍時的體積熱容Cf和Cu及導熱系數λf 和λu不取決于溫度，因此簡化構造出Ce*和λe*的表達式如下：2 t6 s) u# J. a" d4 R* `
(, 下載次數: 158)
式中：L為含水介質單位體積相變潛熱。
3.        材料參數
各介質材料參數見表1。
表1 路堤結構中各介質的物理參數
) u) A  ]7 U* S' k. a' t5 j& f# \ (, 下載次數: 147)
4.        邊界條件與初值條件
4.1. 給定溫度
考慮全球氣候變暖的影響，取青藏高原未來 50年年平均氣溫上升 2.6 ℃，設初始年平均氣溫為-4.0 ℃，對各計算模型的熱邊界條件進行如下設定：
天然地表 AB和 IJ的溫度按下式變化：
! z9 m. `, G) v; V1 f7 v0 G (, 下載次數: 158)
路堤斜坡 BCDE和FGHI 的溫度按如下規律變化：
* h) D  F4 J! I4 | (, 下載次數: 133)
路堤頂面 EF的溫度變化規律為：. k1 Y% F+ q. ?6 a1 D: o
(, 下載次數: 147)
式中：th為時間變量，當α0=0時，th=0對應的初始時間為7月15日
4.2. 給定熱流密度：5 G. V& U/ p! a, F: n3 n' H' j" p1 n
(, 下載次數: 148)
4.3. 初值條件+ m/ S$ u" h0 _- Z7 Q
(, 下載次數: 156)
5.        時間步設定：
　
起始時間
終止時間
時間步長
定義計算數據/s
0
63072000
432000
對應實際時間
第1年7月15日
第3年7月15日
5天
試算兩年，共146步；
第2年 7月15日對應為第73步；
第2年10月15日對應為第91步；
6.        網格剖分
四節點四邊形、三節點三角形1 K7 G$ }" `% }7 f; @4 r
(, 下載次數: 161) , z" I* x5 O+ ~( ^4 w
(, 下載次數: 162)
7.        結果
第2年10月15日溫度分布云圖
! Q4 q! }4 [& J8 U: c (, 下載次數: 144)
等值線圖. o. J( j  M& ^# j/ {
(, 下載次數: 154)
作者: 賞花的盲人    時間: 2015-3-26 10:54
好像很牛呢，值得學習。。
作者: puntin    時間: 2015-5-18 22:41
寫幾個有限元公式忽悠人呢



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