用于模拟冻土中冰透镜生长与融化的多相场微孔隙力学模型
地球物理
2022-08-24 v1
摘要
本文提出了一个多相场孔隙力学模型，用于模拟多组分冻土中冰透镜的生长与融化，以及由此产生的冻胀和融沉。在该模型中，冻结诱导裂缝内分凝冰的生长通过两个相场的演化来隐式表示，这两个相场分别指示分凝冰的位置和损伤区域。两个相场的演化分别由捕捉冰生长和裂纹生长物理机制的驱动力驱动，同时相场控制方程与守恒定律相耦合，从而能够在数值上观察传热、固体变形、流体扩散、裂纹生长和相变之间的耦合。与间接捕捉冻结对剪切强度影响的唯象方法不同，多相场模型引入了一种浸入式方法，其中均质冻结和冰透镜生长分别通过冻结特征函数和相应的驱动力被独特地捕捉。提供了验证与确认算例以展示所提模型的能力。
引用
@article{arxiv.2111.14983,
title = {Multi-phase-field microporomechanics model for simulating ice lens growth and thaw in frozen soil},
author = {Hyoung Suk Suh and WaiChing Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14983},
year = {2022}
}