Finite element modeling of thermal‐hydro‐mechanical coupled processes in unsaturated freezing soils considering air‐water capillary pressure and cryosuction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper presents a comprehensive computational model for analyzing thermo‐hydro‐mechanical coupled processes in unsaturated porous media under frost actions. The model employs the finite element method to simulate multiphase fluid flows, heat transfer, phase change, and deformation behaviors. A new soil freezing characteristic curve model is proposed to consider the suctions from air‐water capillary pressure and water‐ice cryosuction. A total pore pressure with components from liquid water pressure, air pressure, and ice pressure is used in the effective stress law. Vapor and dry air are considered miscible gases, utilizing the ideal gas law and Dalton's law. The governing equations encompass the linear momentum balance equation, the energy balance equation, and mass conservation equations for water species (ice, liquid, and vapor) and dry air. Weak forms are formulated based on primary variables of displacement, water pressure, air pressure, and temperature. The spatial discretization is achieved through the finite element method, while temporal discretization employs the fully implicit finite difference method, resulting in a system of fully coupled nonlinear equations. To verify the proposed computational model, a numerical implementation is developed and validated against a set of experimental data from the literature. The successful verification demonstrates the robustness of the model. A detailed discussion of the contributions from phase change strain and different sources of pore pressure is also addressed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».