A coupled cryogenic thermo-hydro-mechanical model for frozen medium: Theory and implementation in FDEM
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents the development of a coupled modeling approach to simulate cryogenic thermo-hydro-mechanical (THM) processes associated with a freezing medium, which is then implemented in the combined finite-discrete element method code (FDEM) for multi-physics simulation. The governing equations are deduced based on energy and mass conservation, and static equilibrium equations, considering water/ice phase change, where the strong couplings between multi-fields are supplemented by critical coupling parameters (e.g. unfrozen water content, permeability, and thermal conductivity). The proposed model is validated against laboratory and field experiments. Results show that the cryogenic THM model can well predict the evolution of strongly coupled processes observed in frozen media (e.g. heat transfer, water migration, and frost heave deformation), while also capturing, as emergent properties of the model, important phenomena (e.g. latent heat, cryogenic suction, ice expansion and distinct three-zone distribution) caused by water/ice phase change at laboratory and field scales, which are difficult to be all revealed by existing THM models. The novel modeling framework presents a gateway to further understanding and predicting the multi-physical coupling behavior of frozen media in cold regions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».