| 讲座题目 | 考虑冻土多相性和多场耦合特性的冲击动态本构模型及其有限元应用 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 主办单位 | 土木工程学院 | ||||
| 联合主办单位 | 土木工程学院 | ||||
| 讲座人 | 张福来 | 讲座人 职称 | 中级 | 主持人 | 詹金武 |
| 讲座类型 | 自然科学 | 讲座对象 | 全校师生 | 时间 | 2025-12-17 16:30 |
| 地点 | 福建理工大学土木工程学院思源楼6层会议室 | ||||
| 讲 座 人 简 介 | 张福来，福建理工大学土木工程学院讲师，硕士生导师，博士，主要从事岩土材料冲击动态力学性能及其本构关系、岩土材料动态损伤行为分析等研究，参与国家自然科学基金项目4项，主持福建省自然科学基金创青项目1项。发表SCI论文16篇，其中以第一作者在《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》（力学旗舰期刊）、《Mechanics of Materials》等期刊发表3篇。 | ||||
| 讲座 主要内容 | 讲座核心：融合冻土多相耦合本构模型与智能平台，构建寒区隧道全生命周期技术体系 本次讲座聚焦于冻土区隧道工程面临的特殊挑战，系统阐述了如何建立精细化的冻土冲击动态本构模型，并将其通过有限元数值仿真深度融入隧道全生命周期智能管控平台，实现从理论突破到工程智能管控的闭环。一、 冻土动态本构模型：揭示多相多场耦合机理 冻土是冰、水、土颗粒和孔隙气体组成的复杂多相体，其力学特性强烈依赖于温度、水分、荷载速率等多场耦合作用。讲座核心在于构建能反映这一特性的冲击动态本构模型。该模型需精确描述：1.相变效应：冰水相变导致的强度骤变与体积变化；2. 率相关性：在冲击荷载下，冻土强度、模量的应变率强化效应；3. 多场耦合：温度场变化影响水分迁移与相变，进而改变应力场，形成强耦合反馈。模型是准确模拟冻土隧道在施工扰动、地震或车辆冲击等动载下围岩动态响应的理论基础。 二、 有限元应用与智能管控平台集成 将上述本构模型嵌入有限元分析软件，是连接理论与工程的桥梁。通过大规模数值计算，可以： 1. 动态过程仿真：模拟开挖、爆破、极端气候等过程中，冻土围岩的温度-应力-损伤演化，预测热融沉降、冻胀及动力失稳风险。 2. 设计参数优化：评估不同支护方案、保温措施在动力条件下的长期效果。 3. 平台深度集成：仿真结果作为先验知识库，被导入隧道全生命周期智能管控平台。在设计阶段，为结构设计提供依据；在施工阶段，结合实时监测数据（如温度、变形）进行模型反演与预测校正，实现动态优化与风险预警；在运营阶段，持续模拟长期冻融循环与交通荷载耦合作用，为健康诊断与智慧运维（如保温系统智能调控）提供决策支持。 | ||||
字号