粘土的热物理参数和冻结过程中的温度场演变研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 冻土的研究历史 | 第14-19页 |
| 1.1.1 冻土热参数的研究历史 | 第16-18页 |
| 1.1.2 冻结过程温度场演变的研究历史 | 第18-19页 |
| 1.2 冻结过程中温度场演变的研究现状 | 第19-27页 |
| 1.2.1 冻土比热的研究现状 | 第19-21页 |
| 1.2.2 冻土导热系数的研究现状 | 第21-24页 |
| 1.2.3 冻结过程中温度场的研究现状 | 第24-27页 |
| 1.3 土冻结过程中温度场研究存在的问题 | 第27-29页 |
| 1.3.1 冻土比热研究中存在的问题 | 第28页 |
| 1.3.2 冻土热传导系数研究中存在的问题 | 第28页 |
| 1.3.3 冻结过程温度场研究中存在的问题 | 第28-29页 |
| 1.4 本文的主要研究内容和论文的组织结构 | 第29-33页 |
| 1.4.1 本文的研究目的 | 第29页 |
| 1.4.2 本文的研究内容 | 第29-31页 |
| 1.4.3 研究采用的技术路线 | 第31-32页 |
| 1.4.4 创新点摘要 | 第32-33页 |
| 1.5 小结 | 第33-34页 |
| 第2章 冻土的物理力学指标和温度场描述 | 第34-53页 |
| 2.1 冻土的热物理指标和力学指标 | 第34-38页 |
| 2.1.1 冻土的热物理指标 | 第34-37页 |
| 2.1.2 冻土的力学指标 | 第37-38页 |
| 2.2 冻结过程测试 | 第38-45页 |
| 2.2.1 冻结过程及其影响因素 | 第38-41页 |
| 2.2.2 一种原状土的冻结过程测试 | 第41-43页 |
| 2.2.3 冻结温度的影响因素研究 | 第43-45页 |
| 2.3 不考虑相变潜热时土的热传导过程模拟 | 第45-51页 |
| 2.3.1 基本假设 | 第45页 |
| 2.3.2 几何模型 | 第45-46页 |
| 2.3.3 边界条件 | 第46-47页 |
| 2.3.4 方程类型和参数的确定 | 第47-48页 |
| 2.3.5 网格划分和求解 | 第48页 |
| 2.3.6 计算结果 | 第48-51页 |
| 2.3.7 误差的影响因素分析 | 第51页 |
| 2.4 小结 | 第51-53页 |
| 第3章 考虑相变潜热的冻土比热研究 | 第53-66页 |
| 3.1 显热与潜热 | 第53-54页 |
| 3.2 基于孔隙水相态的冻土分类研究 | 第54-56页 |
| 3.3 土颗粒、水和冰的比热 | 第56-57页 |
| 3.4 土在三个阶段的比热 | 第57-60页 |
| 3.4.1 温度变化时的热量组成 | 第57-58页 |
| 3.4.2 未冻土的比热 | 第58页 |
| 3.4.3 冻实土的比热 | 第58页 |
| 3.4.4 冻结土的比热 | 第58-60页 |
| 3.5 实验验证 | 第60-65页 |
| 3.5.1 未冻水含量 | 第60-62页 |
| 3.5.2 比热的计算值 | 第62-63页 |
| 3.5.3 比热的测试值 | 第63-64页 |
| 3.5.4 测试值与计算值的比较分析 | 第64-65页 |
| 3.6 小结 | 第65-66页 |
| 第4章 冻土的导热系数研究 | 第66-83页 |
| 4.1 土导热系数的物理意义 | 第66-67页 |
| 4.2 冻土导热系数的测试 | 第67-68页 |
| 4.3 冻土导热系数的试验研究 | 第68-71页 |
| 4.3.1 土中水和土中冰的导热系数 | 第68-69页 |
| 4.3.2 导热系数与含水量的关系研究 | 第69页 |
| 4.3.3 导热系数与温度的关系研究 | 第69-71页 |
| 4.3.4 导热系数与干密度的关系研究 | 第71页 |
| 4.4 冻土导热系数的理论模型 | 第71-82页 |
| 4.4.1 单粒径导热模型 | 第71-75页 |
| 4.4.2 双粒径导热模型 | 第75-82页 |
| 4.5 小结 | 第82-83页 |
| 第5章 人工冻结模型试验 | 第83-123页 |
| 5.1 岩土工程模型试验简介 | 第83-84页 |
| 5.2 模型试验系统的研制和开发 | 第84-100页 |
| 5.2.1 模型箱的制作 | 第84-85页 |
| 5.2.2 地下水补给系统 | 第85-86页 |
| 5.2.3 加载系统 | 第86-87页 |
| 5.2.4 冷冻系统 | 第87-89页 |
| 5.2.5 三维应变测试系统 | 第89-93页 |
| 5.2.6 三维应力测试系统 | 第93-96页 |
| 5.2.7 温度测试系统 | 第96-98页 |
| 5.2.8 数据采集系统 | 第98-100页 |
| 5.3 模型试验的相似准则 | 第100-109页 |
| 5.3.1 模型缩比和参数确定 | 第100页 |
| 5.3.2 时间缩比 | 第100-101页 |
| 5.3.3 温度相似准则 | 第101-105页 |
| 5.3.4 水分场相似准则 | 第105-107页 |
| 5.3.5 应力场相似准则 | 第107-108页 |
| 5.3.6 荷载相似准则 | 第108-109页 |
| 5.4 模型试验实施步骤 | 第109-112页 |
| 5.4.1 土料准备 | 第109-110页 |
| 5.4.2 模型槽的填筑和固结 | 第110-111页 |
| 5.4.3 冻结管的植入和各种传感器的埋设 | 第111页 |
| 5.4.4 冷冻系统的联接和试运行 | 第111-112页 |
| 5.4.5 开机试验 | 第112页 |
| 5.5 模型试验成果 | 第112-122页 |
| 5.5.1 单管冻结试验成果 | 第112-117页 |
| 5.5.2 双管冻结试验成果 | 第117-119页 |
| 5.5.3 双管冻结试验的三维应力应变测试 | 第119-122页 |
| 5.6 小结 | 第122-123页 |
| 第6章 冻结过程的数值模拟 | 第123-149页 |
| 6.1 基本假设 | 第123页 |
| 6.2 模型介绍 | 第123-126页 |
| 6.2.1 模型的几何尺寸 | 第123-124页 |
| 6.2.2 边界条件 | 第124页 |
| 6.2.3 热质扩散控制方程 | 第124-125页 |
| 6.2.4 单元划分和单元属性 | 第125-126页 |
| 6.3 热参数的确定 | 第126-131页 |
| 6.3.1 参数确定的一般方法 | 第126-127页 |
| 6.3.2 比热和导热系数计算的等价方法 | 第127-129页 |
| 6.3.3 考虑相变和潜热时的比热和导热系数计算 | 第129-131页 |
| 6.4 计算过程的控制 | 第131-132页 |
| 6.5 常规方法的计算结果和分析 | 第132-137页 |
| 6.5.1 温度场分析 | 第132-134页 |
| 6.5.2 特征点处的温度变化 | 第134-137页 |
| 6.6 考虑冻结过程中相变潜热的计算结果 | 第137-143页 |
| 6.6.1 温度场分析 | 第137-140页 |
| 6.6.2 特征点处的温度变化 | 第140-143页 |
| 6.7 两种结果的对比分析 | 第143-148页 |
| 6.7.1 温度场对比 | 第143-146页 |
| 6.7.2 特征点温度对比 | 第146-148页 |
| 6.8 小结 | 第148-149页 |
| 第7章 结论与展望 | 第149-151页 |
| 7.1 结论 | 第149-150页 |
| 7.2 展望 | 第150-151页 |
| 参考文献 | 第151-161页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文和主持科研情况 | 第161-163页 |
| 主要学术论文 | 第161-162页 |
| 主要科研项目 | 第162页 |
| 获奖成果及发明专利 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163页 |
