CN116362065A - 一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法和系统，方法包括：S1，确定结构受热情况并确定结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于受热情况和单元划分获得起始时刻结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列；S2，确定结构的热膨胀系数，并基于热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力；S3，确定t时刻结构同一截面的温度场分布；S4，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的平均热膨胀系数，并基于t时刻结构同一截面的温度场分布及平均热膨胀系数确定t时刻结构同一截面的单元热应变和热应力；S5，遍历结构所有典型界面和温度升高时间序列，实施步骤S1‑S4，确定结构整体的热应变和热应变分布。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法及系统。
背景技术
瞬态热应变是混凝土材料升温过程中出现的一种独有的变形，通过试验发现，预先受载的混凝土试件受热时出现了应变显著增加的现象，应变的增加大大超过了预期的徐变和由于混凝土高温弹性模量降低而增加的应变，称为瞬态热应变。尽管现有技术对瞬态热应变进行了许多试验研究和理论分析，但是对其机理至今还不是很清楚。有些认为混凝土在高温下水分的蒸发以及化学脱水引起的非弹性变形即瞬态热应变。有关高温下瞬态热应变的研究成果主要集中在单轴受压应力状态条件下，而对于多轴应力条件下的瞬时热应变的研究是没有的。此外，由于瞬态热应变与应变有关，其确定需要迭代计算，增加了计算的复杂性。下游技术推出通过修改材料的弹性系数的方法进行结构瞬态热应变模拟，通过线弹性材料的本构方程的计算和改写间接考虑结构瞬态热变形，其中采用了组合弹性瞬态热变形的方式，包含弹性变形和瞬态热变形，因此会给最终的模拟引入误差。
因此，上述的现有技术确实有待提出更佳解决方案的必要性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法和系统，通过修改材料的热膨胀系数进行高精度的机构瞬态热应变模拟。
本发明一方面提供了一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，包括：
S1，确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列；
S2，确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力；
S3，确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布；
S4，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力；
S5，遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，分别实施所述步骤S1-S4，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布。
优选的，所述S1，确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列包括：
S11，确定所述结构的受热情况为火灾或高温加热；
S12，确定所述结构的多个典型截面，并对每个典型截面进行结构的单元划分；
S13，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列。
优选的，所述S2，确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力包括：
S21，确定梁的热膨胀系数α；
S22，计算0时刻该截面i单元热应变εi0＝α×θi0；
S23，计算0时刻该截面i单元热应力σi0＝E×εi0。E表示截面单元的面积。
优选的，所述S3，确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布包括：确定t时刻该截面i单元温度场分布θit。
优选的，所述S4，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力包括：
S41，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变的平均热膨胀系数；
S42，计算t时刻该截面i单元热应变
S43，计算t时刻该截面i单元热应力σit＝EXεit。
优选的，当使用梁单元时，瞬态热应变的平均热膨胀系数为
式中σ表示结构的正应力。
优选的，所述S5，遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，分别实施所述步骤S1-S4，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布包括：
S51,遍历温度升高的时间序列(0，1,2，…，t，…)下的每个截面单元(1,2，…，i，…)，计算热应变；
S52，遍历结构的所有所述典型截面，基于所述热应变计算确定结构的整体热应变分布。
本发明的第二方面提供一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟系统，包括：
第一确定单元(101)，用于确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列；
第二确定单元(102)，用于确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力；
第三确定单元(103)，用于确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布；
第四确定单元(104)，用于基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力；
瞬态热应变模拟单元(105)，用于遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明第一方面实施例所述的方法。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的方法。
本发明提供的方法、系统以及电子设备，具有如下有益的技术效果：
通过修改材料的热膨胀系数进行高精度的机构瞬态热应变模拟，获得了优化后的机构瞬态热应变模拟结果，并揭示了热应变的内部发生和变化规律。
附图说明
图1为根据本发明优选实施例示出的基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法流程图；
图2为根据本发明优选实施例示出的基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟具体方法流程示意图；
图3为根据本发明优选实施例示出的结构温度场示意图；
图4为根据本发明优选实施例示出的典型截面单元划分示意图；
图5为根据本发明优选实施例示出的基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟系统结构示意图；
图6为根据本发明优选实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
参见图1-2，本实施例提供一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，包括：
S1，确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列；
S2，确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力；
S3，确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布；
S4，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力；
S5，遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，分别实施所述步骤S1-S4，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布。
方法实施的原理如下：
本发明在通用有限元程序ABAQUS的基础上进行了二次开发，考虑了混凝土的瞬态热应变，并利用软件提供的混凝土塑形损伤力学模型分析高温下的混凝土结构。热膨胀系数均指平均热膨胀系数。
单轴受压应力状态下的混凝土瞬态热应变的模型包括Anderberg和Thelandersson模型，即：
式中，ktr为一般在1.8～2.35变化的常数；σ为单轴压应力；fc为常温抗压强度；T为温度；
为瞬态热应变；εth为热膨胀应变。
计算模型还包括：
将Anderberg和Thelandersson模型扩展到多轴应力状态，有：
式中，θ为温度，s为应力张量；Q是一个四阶张量，其分量为：
Qijkl＝αβ0|-γδijδki+(1+γ)(δikδjl+δilδjk)/2|/fc0。
混凝土瞬态热应变的本构关系中，把应力作为一种参量，应力在温度升高的增量步内不变，在不同的增量步间变化。假设增量步内对温度积分的过程中应力不变，得
瞬态热应变与热膨胀应变之和为
式中：
εtrn—瞬态热应变；
—热膨胀应变分量；α—热膨胀系数；θ—温度；β0—为从试验得到的常数，一般在1.8～2.35变化；σ—结构的正应力；fc—常温抗压强度；γ—为实验常数，一般为0.2；δ—构件伸长；
瞬态热应变与热膨胀应变之和对温度取平均
设上式左边为考虑瞬态热应变的组合平均各向异性热膨胀系数，并用
表示，则
根据式(9)，瞬态热应变与自由热应变之和可通过改变材料的平均热膨胀系数求得。采用组合平均热膨胀系数作为材料的平均热膨胀系数，则计算得到的热膨胀变形自然的包含了瞬态热应变。以通用有限元软件ABAQUS计算包含瞬态热应变的混凝土结构，首先通过用户自定义场变量子程序usdfld获得材料积分点的应力状态；然后，编写与应力状态有关的用户自定义膨胀子程序uexpan实现瞬态热应变的模拟。
如图3-4所示，作为优选的实施方式，所述S1，确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列包括：
S11，确定所述结构的受热情况为火灾或高温加热；
S12，确定所述结构的多个典型截面，并对每个典型截面进行结构的单元划分；本实施例中，梁截面单元划分为(1，2，…，i，…)；
S13，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列，本实施例中，确定0时刻该截面i单元温度场分布θi0，温度升高时间序列表示为(0，1，2，…t,…)。
作为优选的实施方式，所述S2，确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力包括：
S21，确定梁的热膨胀系数α；
S22，计算0时刻该截面i单元热应变εi0＝α×θi0；
S23，计算0时刻该截面i单元热应力σi0＝EXεi0。E表示截面单元的面积。
作为优选的实施方式，所述S3，确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布包括：确定t时刻该截面i单元温度场分布θit。
作为优选的实施方式，所述S4，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力包括：
S41，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变的平均热膨胀系数；
作为优选的实施方式，当使用梁单元时，瞬态热应变的平均热膨胀系数为
式中σ表示结构的正应力。
S42，计算t时刻该截面i单元热应变
S43，计算t时刻该截面i单元热应力σit＝EXεit。
作为优选的实施方式，所述S5，遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，分别实施所述步骤S1-S4，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布包括：
S51,遍历温度升高的时间序列(0，1,2，…，t，…)下的每个截面单元(1,2，…，i，…)，计算热应变；
S52，遍历结构的所有所述典型截面，基于所述热应变计算确定结构的整体热应变分布。
参见图5，本实施例提供一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟系统，包括：
第一确定单元101，用于确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列；
第二确定单元102，用于确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力；
第三确定单元103，用于确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布；
第四确定单元104，用于基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力；
瞬态热应变模拟单元105，用于遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布。
根据本发明实施例的系统，下面参考图6，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备(例如图1中的终端设备或服务器)400的结构示意图。本发明实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备400，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从ROM402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
Claims (10)
1.一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，其特征在于，包括：
S1，确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列；
S2，确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力；
S3，确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布；
S4，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力；
S5，遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，分别实施所述步骤S1-S4，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布。
2.根据权利要求1所述的一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，其特征在于，所述S1，确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列包括：
S11，确定所述结构的受热情况为火灾或高温加热；
S12，确定所述结构的多个典型截面，并对每个典型截面进行结构的单元划分；
S13，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列。
3.根据权利要求2所述的一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，其特征在于，所述S2，确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力包括：
S21，确定梁的热膨胀系数α；
S22，计算0时刻该截面i单元热应变εi0＝α×θi0；
S23，计算0时刻该截面i单元热应力σi0＝E ×εi0。E表示截面单元的面积。
4.根据权利要求3所述的一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，其特征在于，所述S3，确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布包括：确定t时刻该截面i单元温度场分布θit。
5.根据权利要求4所述的一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，其特征在于，所述S4，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力包括：
S41，基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变的平均热膨胀系数；
S42，计算t时刻该截面i单元热应变
S43，计算t时刻该截面i单元热应力σit＝E Xεit。
6.根据权利要求5所述的一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，其特征在于，当使用梁单元时，瞬态热应变的平均热膨胀系数为
式中σ表示结构的正应力。
7.根据权利要求6所述的一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟方法，其特征在于，所述S5，遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，分别实施所述步骤S1-S4，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布包括：
S51,遍历温度升高的时间序列(0，1,2，…，t，…)下的每个截面单元(1,2，…，i，…)，计算热应变；
S52，遍历结构的所有所述典型截面，基于所述热应变计算确定结构的整体热应变分布。
8.一种基于热膨胀系数的结构瞬态热应变模拟系统，用于实施权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，包括：
第一确定单元(101)，用于确定结构的受热情况并确定所述结构的多个典型截面，对每个典型截面进行结构的单元划分，基于所述受热情况和单元划分获得起始时刻所述结构截面的单元温度场分布和温度升高时间序列；
第二确定单元(102)，用于确定结构的热膨胀系数，并基于所述热膨胀系数获得起始时刻截面的单元热应变和热应力；
第三确定单元(103)，用于确定t时刻所述结构同一截面的温度场分布；
第四确定单元(104)，用于基于结构的热膨胀系数确定瞬态热应变对应的结构的平均热膨胀系数，并基于t时刻所述结构同一截面的温度场分布以及所述平均热膨胀系数确定t时刻所述结构同一截面的单元热应变和热应力；
瞬态热应变模拟单元(105)，用于遍历结构的所有所述典型界面和所有的所述温度升高时间序列，从而确定所述结构整体的热应变和热应变分布。
9.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN118067185A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-05-24 | 先进能源科学与技术广东省实验室 | 一种利用埋入或分布式光纤实现温度和应变的解耦测量方法 |
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| CN110598357A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-20 | 华中科技大学 | 一种焊接接头应力变形仿真方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113158388A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-07-23 | 重庆泰山电缆有限公司 | 一种10kV船舶用岸电电缆温度场和应力场仿真方法 |
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