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| 土冻结过程中冻结相变区非线性特性的理论研究 | |
| 项目编号 | 40401011 |
| 牛永红 | |
| 项目主持机构 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 开始日期 | 2005-01 |
| 结束日期 | 2007-12 |
| 中文摘要 | 【中文摘要】结合已有关于冻结缘特性的实验和理论研究成果，借助非线性科学中关于"斑图"动力学机制的研究思想和方法，分析现有资料并补充实验，认识单个冰透镜体生成、生长的规律，确定冻结相变区析冰所形成的"斑图"结构的分形几何特征。利用重整化群方法，通过构造适当的标度变换，探讨冰透镜体"斑图"结构形成和发展的动力学理论机制，研究控制参量与宏观外部影响因素之间的关系。土冻结过程中析冰"斑图"发育的动力学机制是冻土科学一个关键性的理论问题，是建立土体冻结过程本构理论的基础。本项研究有助于全面理解正冻土中水-热与相变的耦合过程，对多年冻土地区特殊地貌形成过程的认识，对保证寒区工程建筑物的顺利施工和安全运营，并减小对冻土环境的影响等具有基础性的意义。 【结题摘要】考虑冻结缘特性的土冻结过程本构关系研究是冻土力学的基本问题。在含相变混合物理论的基本框架下，建立了非饱和土冻结过程的基本理论。在此基础上给出了层冰形成的控制方程，和冻土力学基本原理的数学表达式。提出了冰水两相化学势的构造，利用对相变过程的一个新解释，完成了对冻结缘的数学描述，并论证了冻结过程水分迁移的实质是温度影响未冻水含量而在冻结缘产生的压力梯度。利用所得公式对土体冻结过程中的一维析冰斑图进行了模拟，结果表明所建立的理论模型能描写冻结过程非线性特性的内在机制。 |
| 中文关键词 | 冻土 相变 理论模型 混合物理论 |
| 英文关键词 | frozen soil;phase change;theor |
| 学科分类 | 08 - 地球科学 ; 0801 - 地理学 |
| 资助机构 | CN-NSFC |
| 项目经费 | 300000 |
| 项目类型 | 青年科学基金项目 |
| 国家 | 中国 |
| 语种 | 中文 |
| 来源机构 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 文献类型 | 项目 |
| 条目标识符 | http://gcip.llas.ac.cn/handle/2XKMVOVA/195299 |
| 作者单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 牛永红.土冻结过程中冻结相变区非线性特性的理论研究.2005. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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