基于有限单元法的混凝土传热过程研究开题报告

1. 研究目的与意义

混凝土在建筑生产活动中占据着重要的地位，随着使用的场景和用途越来越广，混凝土所处的环境十分多样，在低温或者高温作用下，混凝土内部的传热过程会收到影响而发生改变，进而影响混凝土的力学性能。各组成材料由于受热膨胀的不一致性，伸缩受到限制，混凝土内部产生温度应力，进而在内部产生温度裂缝，造成混凝土结构破坏，极大影响建筑物的安全性。因此，对混凝土传热过程进行分析，研究混凝土在传热过程时的力学性能，总结出混凝土传热过程时的温度应力变化规律以及力学性能变化规律，使得在建筑生产活动中运用各种不同性能的混凝土，保障建筑的安全性，尤其是在火灾情况下减小损失。

我国水利界早在二十世纪五十年代就开始对混凝土温度应力进行研究，以朱伯芳院士为首的科研工作者经过努力，编制了我国第一个不稳定温度场有限元程序混凝土温度徐变应力有限元程序，为把有限元方法成功的运用到分析混凝土结构的温度应力和应力场打下了坚实的基础。随着计算机的普及以及数值模拟的应用发展，科学工作者们逐渐采用有限单元法计算温度场及温度应力。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

（1）在已有成果的研究基础上，分析温度等因素对混凝土温度场及温度应力的影响及规律

（2）分析总结混凝土热传导理论。

3. 研究的方法与步骤

（1）在已有成果的研究基础上，分析温度等因素对混凝土温度场及温度应力的影响及规律

（2）分析总结混凝土热传导理论。

（3）利用有限元软件ansys，对混凝土建模并进行数值模拟计算，得出混凝土在温度变化过程中的温度场一般规律和力学性能变化

4. 参考文献

[1]曾攀.有限元基础编程（m）,北京，高等教育出版社，2009：290-313.

[2]陈国荣，有限单元法原理及应用（m），北京，科学出版社，2016（2），247-274.

[3] 谭小蓉. 大体积混凝土温度应力有限元分析[j]. 四川建材,2011,37(6):31-32.

5. 计划与进度安排

[1]3月16日 -3月22日阅读相关文献，翻译外文文献 [2] 3月 23 日- 4月5日 论文研究，进行理论分析，提交外文翻译初稿 [3]4月 6 日 - 5 月 17 日运用ANSYS进行有限元建模，模拟仿真计算，提交论文初稿 [4]5月18日 - 5 月 24 日 论文修改，提交论文终稿 [5]5月 25 日 - 5 月31 日 答辩报告准备（PPT形式）