公开(公告)号：CN109243544A

公开(公告)日：2019-01-18

申请号：CN201811023336.4

申请日：2018-09-03

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 乔国富 ,  郭冰冰 ,  欧进萍

IPC: G16C20/10 ,  G16C20/30

Abstract: 本发明记载了一种环境与材料物理化学本质作用下混凝土内传质计算方法，具体包括以下步骤：步骤一：基于侵蚀环境作用下水泥基材料传输过程的物理化学作用本质，将水泥基材料中孔溶液与水化产物间物理化学作用的热力学模型耦合进考虑水分对流作用的Nernst-Planck方程中；步骤二：采用算子分裂算法，通过MATLAB语言依次调动PHREEQC进行孔溶液与水化产物间热力学模型的计算和COMSOL进行Nernst-Planck方程以及水分对流作用的计算，并实现二者之间的交互作用；步骤三：计算结果呈现出水泥基材料内水分、孔溶液离子浓度以及水化产物含量的时空分布；本发明属于土木工程材料领域，本发明所建立的数值模型可为水泥基材料的耐久性设计以及钢筋混凝结构服役寿命的预测提供最直观的理论依据。

公开(公告)号：CN114372404B

公开(公告)日：2022-07-15

申请号：CN202210016625.1

申请日：2022-01-07

Applicant: 哈尔滨工业大学 ,  西安建筑科技大学

Inventor： 乔国富 ,  韩鹏 ,  郭冰冰

IPC: G06F30/25 ,  G06F30/28 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种杂散电场下钢混界面腐蚀时变边界的精准动力学计算方法，所述方法根据钢混界面反应动力学特征对极化数据进行分区域拟合，同时结合水泥热力学和水化动力学计算，提出了依赖于电极电位、侵蚀性粒子浓度和pH的钢‑混界面反应动力学时变边界确定方法。该方法在对钢‑混界面反应极化数据深刻分析的基础之上，结合了水泥热力学和水化动力学计算，使得到的界面反应动力学信息不但和电极电位相关，而且和侵蚀性粒子浓度相关，可进一步提高钢筋腐蚀相关数值模拟在时域上计算的准确性，尤其是服役于侵蚀环境下的钢筋混凝土结构。

公开(公告)号：CN109214121A

公开(公告)日：2019-01-15

申请号：CN201811210092.0

申请日：2018-10-17

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 乔国富 ,  郭冰冰 ,  欧进萍

IPC: G06F17/50 ,  G16C20/10

Abstract: 钢筋混凝土结构腐蚀电驱动统一控制方法，属于土木工程技术领域。方法具体为：根据电驱动统一腐蚀控制电场作用下混凝土材料内粒子场演化的驱动力建立了Nernst-Planck方程；将混凝土材料在粒子场演化过程中孔溶液与水化产物间相互作用的热力学模型、电场分布的Poisson方程以及水分传输的Richards方程耦合进Nernst-Planck方程；考虑电驱动统一腐蚀控制电场作用下钢混界面的电极动力学反应；从而形成了钢筋混凝土结构电驱动统一腐蚀控制的基础理论模型；基于MATLAB语言，采用算子分裂算法求解该数值模型。在数值计算结果中，可得到了混凝土材料内水分、孔溶液离子浓度、水化产物含量的分布规律以及钢筋表面局部电流密度，为钢筋混凝土结构腐蚀控制提供科学的依据。

公开(公告)号：CN105154887B

公开(公告)日：2017-06-16

申请号：CN201510589429.3

申请日：2015-09-16

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 乔国富 ,  郭冰冰 ,  欧进萍 ,  关新春

IPC: C23F13/04

Abstract: 本发明公开了一种钢混结构强制电流阴极腐蚀控制系统优化设计方法，其步骤如下：一、基于满足一定边界条件的Laplace数学控制方程，建立用于揭示钢混结构强制电流阴极腐蚀控制系统的有限元模型；二、基于钢混结构中钢筋的布设状况和腐蚀状态，初步确定所铺设阳极材料的类型、阳极材料的几何位置和形状尺寸以及外加电压或者电流的大小；三、以阳极材料的几何位置和形状尺寸以及外加电压或者电流的大小为变量，对钢筋表面电位和阳极材料服役年限进行约束，以整个系统耗损成本最低为目标，采用BOBYQA算法对整个系统进行优化设计。本发明能够准确控制钢混结构的腐蚀，可确保其既不发生腐蚀也不会出现氢脆现象，在完全保护钢筋的前提下，使该系统的耗损成本最低。

公开(公告)号：CN105272048A

公开(公告)日：2016-01-27

申请号：CN201510773168.0

申请日：2015-11-13

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 乔国富 ,  李祚华 ,  齐悦石 ,  王启光 ,  李亚侠 ,  郭冰冰 ,  关新春

IPC: C04B28/04 ,  C04B14/38 ,  C04B14/36 ,  C04B24/38

Abstract: 本发明公开了一种应变自感知和可融雪化冰多尺度碳水泥复合路面材料，所述材料由水泥、自来水、外加剂和导电填料组成，其中：导电填料由碳纤维、碳纳米管和纳米炭黑构成的多尺度碳材料组成，碳纤维掺量相对于水泥质量的0.2%~0.4%，碳纳米管掺量相对于水泥质量的1.5%~2.5%，纳米炭黑质量掺量相对于水泥质量的1%~3%。本发明将能够形成隧道效应的多尺度碳材料添加到水泥复合材料中，即添加碳纤维、碳纳米管和纳米炭黑，不仅大幅提高了复合材料的电热性能，而且使复合材料内部形成具有优异、稳定的空间导电网络，其应力应变感知功能不易受环境因素影响。