基于冻土热传导方程解析解的相似准则研究

冻土; 非线性热传导; 解析解; 相似准则; 模型试验;
["伯音","王聪","冯彦芳","张彬","张莹","郭晓刚","姚劲松","魏莱","陈荣","徐琛"] 2024-06-24 期刊论文
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。
来源平台:长江科学院院报