本文關(guān)鍵詞：氯離子在混凝土結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散的有限元模型研究

  更多相關(guān)文章： 有限元模型 氯離子擴(kuò)散 時(shí)變擴(kuò)散系數(shù) 二次插值基函數(shù) 收斂性分析

【摘要】：氯離子在鋼筋混凝土中的擴(kuò)散作用嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)的耐久性,從而氯離子擴(kuò)散問題被研究人員廣泛關(guān)注。本文使用有限元方法來研究氯離子的二維擴(kuò)散問題。首先,考慮了擴(kuò)散系數(shù)是常數(shù)的情形,然而在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,氯離子的擴(kuò)散系數(shù)并不是常數(shù),實(shí)驗(yàn)表明擴(kuò)散系數(shù)與時(shí)間相關(guān),進(jìn)而討論了擴(kuò)散系數(shù)是時(shí)變函數(shù)的情形。第二,采用靈活度較好的三角形剖分單元建立有限元模型,以便應(yīng)用在各種各樣的混凝土構(gòu)件中。第三,建立線性插值基函數(shù)的常擴(kuò)散系數(shù)有限元模型和線性插值基函數(shù)的時(shí)變擴(kuò)散系數(shù)有限元模型,并嘗試使用精確度更高的二次插值基函數(shù),建立常擴(kuò)散系數(shù)有限元模型和時(shí)變擴(kuò)散系數(shù)有限元模型。第四,首先分析了理想的常數(shù)邊界條件下的常擴(kuò)散系數(shù)有限元模型和時(shí)變擴(kuò)散系數(shù)有限元模型,還討論了較符合實(shí)際的線性邊界條件和三角周期邊界條件下的常擴(kuò)散系數(shù)有限元模型和時(shí)變擴(kuò)散系數(shù)有限元模型。第五,證明了常擴(kuò)散系數(shù)的線性插值基函數(shù)有限元模型、常擴(kuò)散系數(shù)的二次插值基函數(shù)有限元模型、時(shí)變擴(kuò)散系數(shù)的線性插值基函數(shù)有限元模型、時(shí)變擴(kuò)散系數(shù)的二次插值基函數(shù)有限元模型的Crank-Nicolson-Galerkin全離散格式的收斂性。另外,本文還討論了一種數(shù)值計(jì)算塊狀建筑材料的物性參數(shù)——導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)的方法。在校正時(shí)間固定和不固定的兩種情況下,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用高斯—牛頓法數(shù)值模擬得到了材料的過余溫度值,這些值與實(shí)際測(cè)量值是高度吻合的。
【關(guān)鍵詞】：有限元模型 氯離子擴(kuò)散 時(shí)變擴(kuò)散系數(shù) 二次插值基函數(shù) 收斂性分析
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU37;O241.82
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-12
• 1.1 研究背景及意義7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)11-12
• 第2章 基礎(chǔ)知識(shí)12-21
• 2.1 Fick第二定律及擴(kuò)散方程12
• 2.2 變分原理[38]12-14
• 2.3 有限元方法的計(jì)算原理14-21
• 第3章 常擴(kuò)散系數(shù)的氯離子擴(kuò)散的有限元模型的數(shù)值分析21-41
• 3.1 線性插值基函數(shù)有限元模型的建立21-28
• 3.1.1 常數(shù)邊界條件24-26
• 3.1.2 線性邊界條件26-27
• 3.1.3 三角周期邊界條件27-28
• 3.2 二次插值基函數(shù)有限元模型的建立28-33
• 3.2.1 常數(shù)邊界條件29-30
• 3.2.2 線性邊界條件30-31
• 3.2.3 三角周期邊界條件31-33
• 3.3 收斂性分析33-41
• 3.3.1 線性基函數(shù)的收斂性35-37
• 3.3.2 二次基函數(shù)的收斂性37-41
• 第4章 時(shí)變擴(kuò)散系數(shù)的氯離子擴(kuò)散的有限元模型的數(shù)值分析41-57
• 4.1 線性插值基函數(shù)有限元模型的建立41-46
• 4.1.1 常數(shù)邊界條件42-43
• 4.1.2 線性邊界條件43-44
• 4.1.3 三角周期邊界條件44-46
• 4.2 二次插值基函數(shù)有限元模型的建立46-50
• 4.2.1 常數(shù)邊界條件46-47
• 4.2.2 線性邊界條件47-49
• 4.2.3 三角周期邊界條件49-50
• 4.3 收斂性分析50-57
• 4.3.1 線性基函數(shù)的收斂性52-54
• 4.3.2 二次基函數(shù)的收斂性54-57
• 第5章 應(yīng)用高斯—牛頓法計(jì)算建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)57-66
• 5.1 基本原理57-59
• 5.2 計(jì)算塊狀建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)59-60
• 5.3 實(shí)際算例60-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70-71
• 研究生學(xué)位期間主要研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 肖紅俊;于帆;張欣欣;;瞬態(tài)平面熱源法測(cè)量材料導(dǎo)熱系數(shù)[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年12期

2 楊綠峰;陳正;劉鴻亮;王q，

本文編號(hào)：719982