【摘 要】
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多孔介质之所以叫做多孔介质,是因为其内部存在分布不规则的孔隙,且孔隙中存在液体或气体,他们在多孔介质连通的孔隙中会流动,这是多孔介质的特性。多孔介质在现实生活中无处
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多孔介质之所以叫做多孔介质,是因为其内部存在分布不规则的孔隙,且孔隙中存在液体或气体,他们在多孔介质连通的孔隙中会流动,这是多孔介质的特性。多孔介质在现实生活中无处不在,如土壤、生物组织和混凝土等。由于多孔介质微观结构的复杂性,导致其具有多场耦合特性,如扩散-力耦合、扩散-热耦合现象。为了揭示多孔介质的多场耦合作用机理,本文研究了多孔介质热-电-力-扩散多场耦合效应,主要研究工作如下:(1)明确了热-电-力-扩散多场耦合动力学的基本方程、边界条件及其双本构关系,应用功能转换原理和能量守恒定律,建立了热-电-力-扩散耦合动力学Hamilton原理和广义Hamilton原理,并通过推导其驻值条件,验证了变分模型的正确性,最后给出多孔介质的热-电-力-扩散耦合动力学的有限元列式。(2)根据热-电-力-扩散耦合动力学的有限元列式,简化出扩散-力、扩散-热和扩散-力-热有限元列式,以混凝土材料为对象进行数值模拟,通过与试验结果对比,验证了模型的合理有效性。本文所建立的模型和有限元计算方法同样适用于其他多孔介质的多场耦合分析。
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