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热-机械-化学全耦合过程的非平衡热力学和变分原理。 (英语) Zbl 1401.82029号

摘要:本文针对热化学-机械完全耦合问题,提出了化学吉布斯函数变分原理、亥姆霍兹函数变分原则和基于不可逆热力学的内能变分原理。从变分原理出发,导出了包括热传导、质量扩散和化学反应在内的完全耦合控制方程。对流效应也可以从变分原理自然地导出扩散方程和能量方程。此外,由变分原理可以自然地导出化学反应产物与基体之间运动界面上的浓度和熵跳跃条件。这项工作为热-化学-机械耦合问题的分析和计算提供了基础。

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82立方35 不可逆热力学,包括Onsager-Machlup理论
74甲15 固体力学中的热力学
74层25 固体力学中的化学和反应效应
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Rao V.S.,Hughes T.J.R.:关于硅的热氧合建模I:理论。国际力学杂志。工程47、341–358(2000)·Zbl 0988.74010号
[2] Wu C.H.:Eshelby应力在成分生成和应力辅助扩散中的作用。J.机械。物理学。固体49,1771–1794(2001)·Zbl 1024.74022号 ·doi:10.1016/S0022-5096(01)00011-4
[3] Favergeon J.、Montesin T.、Bertrand G.:高温氧化的机械化学方面:适用于锆合金的介观模型。氧化物。《金属》64,253–278(2005)·doi:10.1007/s11085-005-6563-7
[4] Rambert G.、Grandidier J.C.、Aifantis E.C.:关于梯度弹性内热传递、质量传递和化学过程之间的直接相互作用。欧洲力学杂志。A固体26、68–87(2007)·Zbl 1111.74012号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2005.12.002
[5] Gigliotti M.,Grandidier J.C.:暴露于热氧化环境的聚合物基质材料中的化学-力学耦合。CR机械。338, 164–175 (2010) ·Zbl 1220.80014号 ·doi:10.1016/j.crme.2010.02.008
[6] Gigliotti M.、Grandidier J.C.、Lafarie-Frenot M.C.:在高温和拉伸载荷下暴露于热氧化环境的聚合物基体材料中化学-机械耦合的评估。机械。马特。43, 431–443 (2011) ·doi:10.1016/j.mechmat.2011.04.007
[7] 克雷格·S.L.:武力之旅。《自然》487176-177(2012)·doi:10.1038/487176a
[8] Nowacki W.:弹性固体中热扩散的动力学问题。程序。可控震源。探针。15, 105–128 (1974) ·Zbl 0304.73009号
[9] Nowacki W.:热电压电的一些一般定理。《热应力杂志》171–182(1978)·doi:10.1080/014955737808926940
[10] Kuang Z.B.:电致伸缩材料和磁致伸缩材料中的一些问题。机械学报。Solida Sinica中国团结20、219–227(2007)·doi:10.1007/s10338-007-0726-9
[11] Kuang Z.B.:弹性电介质和弹性磁性材料中的一些变分原理。欧洲力学杂志。A/固体27、504–514(2007年)·Zbl 1154.74338号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2007.10.001
[12] Kuang Z.B.:热电压电广义动力学理论的变分原理。机械学报。203, 1–11 (2009) ·兹比尔1161.74018 ·doi:10.1007/s00707-008-0039-1
[13] Kuang Z.B.:热释电中广义热扩散理论的变分原理。机械学报。214, 275–289 (2010) ·Zbl 1261.74013号 ·doi:10.1007/s00707-010-0285-x
[14] 索玉华,沈深:温度-扩散-力学耦合的动力学理论模型和变分原理。机械学报。223, 29–41 (2012) ·Zbl 1330.74009号 ·doi:10.1007/s00707-011-0545-4
[15] Prigogine,I.,Kondepudi,D.:热力学。奥迪尔·雅各布(1999)
[16] De Groet S.R.:不可逆过程的热力学。阿姆斯特丹North-Holland出版公司(1952年)
[17] Germain P.、Nguyen Q.S.、Suquet P.:连续热力学。J.应用。机械。50, 1010–1020 (1983) ·Zbl 0536.73004号 ·数字对象标识代码:10.1115/1.3167184
[18] Kuang,Z.B.:非线性连续介质力学。西安交通大学出版社,西安(1989)
[19] 董晓乐、冯曦、黄光诚:氧化膜/金属基底系统的氧化应力演化和弛豫。J.应用。物理学。112, 023502 (2012) ·数字对象标识代码:10.1063/1.4736934
[20] 董晓乐,冯晓凤,冯晓芳,黄光诚:高温氧化过程中的扩散和应力耦合效应。J.Am.塞拉姆。Soc.96,44–46(2013)·doi:10.1111/jace.12105
[21] Garcia E.A.、Kovacs J.:573和623 k.J.Nucl下锆氧化的扩散模型。马特。210, 78–83 (1994) ·doi:10.1016/0022-3115(94)90225-9
[22] Levich V.:物理化学流体动力学。普伦蒂斯·霍尔(Prentice-Hall),恩格伍德悬崖(Englewood Cliffs)(1962年)
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