混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法

1.本公开涉及混凝土力学领域，尤其涉及一种混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法。


背景技术：

2.混凝土在极地、海洋、高原等寒冷地区服役的全寿命周期中，会长期处于复杂的多轴应力状态和冻融循环的耦合作用。随着温度的降低，混凝土内部的孔隙水逐渐冻结膨胀，产生的孔隙压力与混凝土的多轴应力状态会发生耦合作用。相比无应力状态耦合，孔隙压力与混凝土的多轴应力状态的耦合作用，会使混凝土产生更为复杂的冻融损伤。现如今，针对混凝土抗冻性能的研究大部分未考虑这种耦合作用的影响，与真实情况存在差异。少量针对这种耦合作用的研究，多采用试验研究的方式，成本高且费时费力。亟需一种能够针对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的高效研究方法，确保混凝土在寒冷地区的安全应用，促进极地、海洋、高原等极端环境的开发建设。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本公开提出了一种混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟技术方案。
4.根据本公开的一方面，提供了一种混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法，包括：
5.采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型；
6.根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，所述耦合效应参数，包括冻融循环参数和多轴应力状态参数；
7.对进行参数设定后的所述简化细观混凝土有限元模型，进行混凝土耦合效应有限元分析，所述混凝土耦合效应有限元分析，包括对混凝土耦合效应损伤分析和混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析。
8.在一种可能的实现方式中，所述采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型，包括：
9.在三维混凝土模型为圆柱状的情况下，对三维混凝土模型，采用柱对称技术，得到能反映三维性能的二维有限元模型截面；
10.根据所述二维有限元模型截面，采用轴对称技术，得到能反映三维性能的二维对称有限元模型。
11.在一种可能的实现方式中，所述采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型，包括：
12.在所述二维有限元模型截面上，仅设置混凝土单元和在所述混凝土单元上随机分布的孔隙单元；
13.将所述孔隙单元与所述混凝土单元之间，采用嵌入式的约束方式。
14.在一种可能的实现方式中，所述冻融循环参数，包括冻融循环温度和冻融循环次数；所述根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，包括：
15.根据所述冻融循环温度，确定所述孔隙单元和所述混凝土单元的温度变化区间；
16.根据所述温度变化区间和所述冻融循环次数，设定所述孔隙单元的线膨胀系数；
17.根据所述温度变化区间，设定所述孔隙单元的弹性模量。
18.在一种可能的实现方式中，所述根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，包括：
19.根据对三维混凝土模型施加的外部多轴荷载或多轴约束条件，对所述简化细观混凝土有限元模型，设置荷载或约束条件；
20.定义混凝土受压刚度恢复系数为0.6。
21.在一种可能的实现方式中，所述混凝土耦合效应损伤分析，包括：
22.混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受压损伤程度及位置分布；
23.混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受拉损伤程度及位置分布。
24.在一种可能的实现方式中，所述混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析，包括：
25.对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应损伤后的有限元模型，施加单轴或多轴荷载，获得耦合效应损伤后的混凝土单轴或多轴力学性能；
26.根据所述混凝土单轴或多轴力学性能，得到多轴应力状态和冻融循环耦合效应的计算模型。
27.根据本公开的另一方面，提供了一种混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置，包括：
28.模型创建模块，用于采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型；
29.参数设定模块，用于根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，所述耦合效应参数，包括冻融循环参数和多轴应力状态参数；
30.有限元分析模块，用于对进行参数设定后的所述简化细观混凝土有限元模型，进行混凝土耦合效应有限元分析，所述混凝土耦合效应有限元分析，包括对混凝土耦合效应损伤分析和混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析。
31.在一种可能的实现方式中，所述模型创建模块，用于：
32.在三维混凝土模型为圆柱状的情况下，对三维混凝土模型，采用柱对称技术，得到能反映三维性能的二维有限元模型截面；
33.根据所述二维有限元模型截面，采用轴对称技术，得到能反映三维性能的二维对称有限元模型。
34.在一种可能的实现方式中，所述模型创建模块，用于：
35.在所述二维有限元模型截面上，仅设置混凝土单元和在所述混凝土单元上随机分布的孔隙单元；
36.将所述孔隙单元与所述混凝土单元之间，采用嵌入式的约束方式。
37.在一种可能的实现方式中，所述冻融循环参数，包括冻融循环温度和冻融循环次数；所述参数设定模块，用于：
38.根据所述冻融循环温度，确定所述孔隙单元和所述混凝土单元的温度变化区间；
39.根据所述温度变化区间和所述冻融循环次数，设定所述孔隙单元的线膨胀系数；
40.根据所述温度变化区间，设定所述孔隙单元的弹性模量。
41.在一种可能的实现方式中，所述参数设定模块，用于：
42.根据对三维混凝土模型施加的外部多轴荷载或多轴约束条件，对所述简化细观混凝土有限元模型，设置荷载或约束条件；
43.定义混凝土受压刚度恢复系数为0.6。
44.在一种可能的实现方式中，所述混凝土耦合效应损伤分析，包括：
45.混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受压损伤程度及位置分布；
46.混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受拉损伤程度及位置分布。
47.在一种可能的实现方式中，所述混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析，包括：
48.对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应损伤后的有限元模型，施加单轴或多轴荷载，获得耦合效应损伤后的混凝土单轴或多轴力学性能；
49.根据所述混凝土单轴或多轴力学性能，得到多轴应力状态和冻融循环耦合效应的计算模型。
50.根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。
51.根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
52.根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。
53.在本公开实施例中，创建了简化细观混凝土有限元模型，对该简化细观混凝土有限元模型进行了参数设定，最后对该简化细观混凝土有限元模型，进行混凝土耦合效应有限元分析。在模型建立过程，将维度简化技术和细观组分简化技术进行组合，在保持三维耦合效应分析功能的同时，降低了模型维度和组分复杂度，充分降低了细观混凝土有限元模型的创建难度，在保证计算精度的同时大幅提高了数值模拟的计算效率；孔隙单元与混凝土单元的嵌入式约束，避免了传统取代约束需进行的混凝土材料本构关系参数反复试算修正，可直接应用常规的材料本构参数，容易确定且更加可靠，更适于工程应用；在参数设定过程中，根据耦合效应参数，对建立的模型进行了参数设定，以进一步实现对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟，使混凝土冻融循环分析更符合实际受力情况，提高了计算精度。
54.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。
55.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
56.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的
示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
57.图1示出根据本公开一实施例的混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法的流程图。
58.图2示出根据本公开一实施例的通过对称技术得到二维有限元模型的示意图。
59.图3示出根据本公开一实施例的二维有限元模型进行合理简化的示意图。
60.图4示出根据本公开一实施例的有限元模型的相对抗压强度变化规律图。
61.图5示出根据本公开一实施例的公式验证结果示意图。
62.图6示出根据本公开一应用示例的钢管混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法的流程图。
63.图7示出根据本公开一应用示例的钢管混凝土构件的有限元模型。
64.图8示出根据本公开一应用示例的对有限元模型进行分析得到的损伤分布云图。
65.图9示出根据本公开一应用示例的混凝土/钢管混凝土构件的试验数据验证图。
66.图10示出根据本公开一实施例的混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置的框图。
67.图11示出根据本公开一实施例的电子设备的框图。
68.图12示出根据本公开一实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
69.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
70.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
71.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
72.另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
73.混凝土是我国基础建设中最普遍使用的建筑材料，常应用于钢筋混凝土结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构等众多结构形式。混凝土是由骨料、界面过渡区、孔隙、硬化水泥浆等组成的非均质复合材料。其中，骨料是指在混凝土中起骨架或填充作用的粒状材料，一般按粒径，将混凝土骨料分为粗骨料(大于4.75mm)和细骨料(小于4.75mm)。粗骨料一般指卵石、碎石等，细骨料一般指天然砂、人工砂等。
74.混凝土多暴露于室外，其遭受的不利因素如风吹日晒、环境污染、天气变化等，会降低混凝土的耐久性。其中，在极地、海洋、高原等寒冷地区服役的混凝土，普遍会遭受冻融循环损伤，影响混凝土结构的使用寿命。对混凝土冻融循环的研究，具有很大的经济意义和社会意义。
75.混凝土在服役过程中会长期处于复杂的多轴应力状态。随着温度的降低，混凝土内部的孔隙水逐渐冻结膨胀，产生的孔隙压力与混凝土的多轴应力状态会发生耦合作用。相比无应力状态耦合，孔隙压力与混凝土的多轴应力状态的耦合作用，会使混凝土产生更为复杂的冻融损伤。现如今，针对混凝土抗冻性能的研究大部分未考虑这种耦合作用的影响，与真实情况存在差异。少量针对这种耦合作用的研究，多采用试验研究的方式，成本高且费时费力。少量现有的数值模拟方法，仅针对无应力状态耦合的冻融循环，且采用的三维细观模型较为复杂，而传统二维模型又无法反映三轴应力状态与冻融循环的耦合作用。亟需一种能够针对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的高效研究方法，确保混凝土在寒冷地区的安全应用，促进极地、海洋、高原等极端环境的开发建设。
76.图1示出根据本公开一实施例的混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法的流程图，该方法可以应用于混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置，混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置可以为终端设备、服务器或者其他处理设备等。其中，终端设备可以为用户设备(user equipment，ue)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(personal digital assistant，pda)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。
77.在一些可能的实现方式中，该混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
78.如图1所示，所述混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法可以包括：
79.步骤s11，采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型。
80.其中，维度简化技术，为采用降维但能反映原有维度特性的有限元模型，来分析原有维度模型的特性的技术。具体的，可以使用m维但能反映n维特性的有限元模型，来分析n维模型的特性(m、n为正整数，m《n)。对于本公开，可以使用二维但是具有三维特性的混凝土有限元模型，来分析三维的混凝土模型的特性。当前，针对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的分析，多采用试验研究的方式，成本高，费时费力，且难以从微观的角度解释混凝土冻融损伤发展的动态过程。少量现有的数值模拟方法，采用较为复杂的三维细观模型，且已有模型仅针对无应力状态耦合的冻融循环，并未涉及多轴应力状态和冻融循环的耦合效应；而传统二维模型又无法反映多轴应力状态与冻融循环的耦合作用。本公开采用维度简化技术来建立混凝土有限元模型，能够有效降低混凝土有限元模型的复杂度。
81.在一示例中，所述采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型，包括：
82.在三维混凝土模型为圆柱状的情况下，对三维混凝土模型，采用柱对称技术，得到能反映三维性能的二维有限元模型截面；
83.根据所述二维有限元模型截面，采用轴对称技术，得到能反映三维性能的二维对称有限元模型。
84.其中，所述三维混凝土模型为对本公开的有限元模型的数值模拟结果进行试验验证的实际存在的模型。在一示例中，现实存在的圆柱状的三维的混凝土模型，可以基于柱对称，通过某一二维截面(即二维有限元模型截面)的叠加得到，由于叠加的各二维截面完全
相同，对三维混凝土模型的力学性能等的分析，可以通过对该二维截面的分析得到。在一示例中，该叠加方式可以为对二维截面的拉伸或旋转。而对于该二维截面来说，可以通过轴对称技术，对二维截面进一步缩小，得到能够反映三维性能的面积最小的二维截面(即二维对称有限元模型)，由于轴对称关系，对二维有限元模型截面的力学性能等的分析也可通过对该面积最小的二维对称有限元模型的分析得到。因此，可以在现实存在的圆柱状的三维混凝土模型中，找到一个能反映三维性能的二维有限元模型截面，通过对该二维有限元模型截面采用轴对称技术，建立能反映三维性能的二维对称有限元模型，进而可以通过对该二维对称有限元模型的有限元分析，实现对三维混凝土模型的有限元分析。具体的，本公开对二维有限元模型截面、二维对称有限元模型的确定方法不做具体限定，可以根据具体的实际实际情况进行确定。进一步的，本公开对三维混凝土模型的形状不做具体限定，可以根据实际情况进行选择，对应的，在所述三维混凝土模型的形状为圆柱状以外的其他形状时，二维有限元模型截面和二维对称有限元模型的获取方式可以根据实际情况灵活确定。
85.图2为通过维度简化技术得到二维有限元模型的示意图。如图2所示，通过对二维对称有限元模型，基于水平轴进行上下对称，即可得到二维有限元模型截面，通过对二维有限元模型截面进行柱对称旋转操作，即可得到圆柱体的三维混凝土模型，而进行轴对称、柱对称的操作的过程中，可以将三维圆柱体的混凝土模型的多轴荷载和应力，转化为二维截面施加的轴向、径向、环向的荷载和应力。因此，对通过二维有限元模型截面得到的二维对称有限元模型的有限元分析，可以反映三维混凝土模型的性能。
86.本公开对圆柱状的三维混凝土模型，采用柱对称技术、得到的二维有限元模型截面，采用轴对称技术、得到能反应三维性能的二维对称有限元模型。该过程实现了保持对三维混凝土耦合效应分析能力、且降低有限元分析的复杂度的二维对称有限元模型的建立，建模方法简单，降低了建模难度，提高了后续进行耦合效应分析的计算效率。
87.细观组分简化技术，为仅保留对待分析模型的特性起决定作用的组分，忽略对待分析模型的特性不起作用或作用较小的组分的技术。当前研究发现，混凝土冻融损伤机理的主要因素为孔隙水冻结膨胀。混凝土组分中，复杂的粗、细骨料等细观组分在冻融损伤中影响较小，对上述耦合效应所起作用可以忽略。而混凝土结构中，内部孔隙对混凝土的抗冻性能影响巨大。
88.混凝土构件的传统细观模型通常由砂浆、骨料(粗骨料、砂)和界面过渡区(包括砂浆及骨料界面的过渡区)等多种不同的材料组成，造成混凝土构件的有限元模型复杂，计算收敛性差，耗时长，进而增加了通过有限元模型获取混凝土构件在冻融循环境下的数值模拟结果的计算复杂度。在细观混凝土有限元模型的建立过程中，可以仅保留对上述耦合效应起决定作用的孔隙单元和代表混凝土本体的混凝土单元，在一示例中，所述采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型，包括：
89.在所述二维有限元模型截面上，仅设置混凝土单元和在所述混凝土单元上随机分布的孔隙单元；
90.将所述孔隙单元与所述混凝土单元之间，采用嵌入式的约束方式。
91.具体的，基于冻融循环损伤机理，可以对混凝土传统细观模型进行合理简化，建立仅设置有孔隙单元和混凝土单元的混凝土构件的有限元模型，并通过有限元计算软件对该有限元模型进行分析，得到混凝土在冻融循环下的模拟数值。图3为对二维有限元模型进行
合理简化的示意图。如图3所示，简化前的有限元模型中，包括随机孔隙、混凝土、粗骨料、砂、界面过渡区、硬化水泥浆等，而简化后的有限元模型中，仅包括随机孔隙和混凝土。本实施例中，不需复杂的粗、细骨料等细观组分建模，仅需引入随机孔隙这一通过冻融循环对混凝土造成耐久性损伤的主要因素，即能很好地反映冻融循环对混凝土构件的影响规律。本实施例中，通过仅保留孔隙单元和代表混凝土本体的混凝土单元的有限元模型，来进行上述耦合效应对混凝土特性的影响，有助于简化混凝土有限元模型，提高计算效率。
92.具体的，在二维对称有限元模型上设置孔隙单元和混凝土单元的过程，可以包括孔隙单元数量的计算和孔隙单元位置的计算。
93.所述孔隙单元数量为进行有限元分析的二维对称有限元模型中的孔隙单元的数量。在一示例中，可以先获取三维混凝土模型的整体体积和孔隙率，得到三维混凝土模型中孔隙单元的总体积，再结合单个孔隙体积，得到三维混凝土模型中孔隙单元的数量，进而根据三维混凝土模型中孔隙单元的数量，得到二维对称有限元模型中孔隙单元的数量。具体的，三维混凝土模型中孔隙单元的数量可以根据如下公式进行计算:
94.n＝nvc/v
p1
公式(1)
95.其中，n为混凝土构件中的孔隙单元数量，n为混凝土的初始孔隙率(不含引气剂的影响)，vc为混凝土构件体积，v
p1
为单个孔隙的体积。
96.对图2中的二维对称有限元模型，进行旋转操作后，仅包含三维混凝土模型中的上半部分，因此，图2中的二维对称有限元模型中的孔隙单元数量，应为圆柱体形状的三维混凝土模型中孔隙单元数量的二分之一。
97.现实情况中，孔隙是随机分布在混凝土中的，因此，有限元模型中的孔隙单元应随机分布在混凝土单元中。在一示例中，可以采用蒙特卡洛法，确定每个孔隙单元的具体位置，以将孔隙单元随机分布三维的有限元模型中。本公开对将孔隙单元随机分布在混凝土构件中时，每个孔隙单元的具体位置的获取方式不做具体限定，可以根据实际情况进行选择。
98.传统的混凝土构件的有限元模型中，孔隙单元与混凝土单元通常采用取代的约束方式。在有限元模型导入有限元计算软件时，需要设置所述有限元模型的材料属性。混凝土的材料属性通过试验获得。在试验测量混凝土的材料参数时，混凝土内部是包含孔隙的，所以测量的参数是包含孔隙的混凝土。如果采用孔隙取代混凝土的方法建模，模型里孔隙和混凝土会区分开，混凝土单元则变成了不包含孔隙的密实材料，其材料参数(无孔隙的密实材料)与试验获得的材料参数(有孔隙的材料)存在差异，需要复杂的反复试算来修正，不能直接使用。
99.在一示例中，孔隙单元与混凝土单元采用嵌入的约束方式，相比传统的取代式的方法，不需针对孔隙取代混凝土引起的混凝土材料本构关系参数变化进行反复试算修正，可直接应用常规的材料本构参数，容易确定且更加可靠，更适于工程应用。
100.本实施例中，采用细观组分简化技术，在二维对称有限元模型中，通过将随机分布的孔隙单元嵌入式约束于混凝土单元，实现了符合多轴应力状态和冻融循环耦合效应机理的最简化的模型构建，在模型建立、参数选取、计算效率等方面均具有方便高效的特点，更适用于工程推广应用。
101.步骤s12，根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，
所述耦合效应参数，包括冻融循环参数和多轴应力状态参数。
102.其中，耦合效应参数，为能够影响冻融循环和多轴应力状态耦合作用的参数。为实现对耦合效应的分析，在一示例中，所述耦合效应参数，可以包括冻融循环参数和多轴应力状态参数。其中，冻融循环参数为影响冻融循环作用的参数，多轴应力状态参数为影响多轴应力状态作用的参数。
103.实际工程中，混凝土材料在冻融循环过程中一般都处于多轴复杂应力状态。但在传统的混凝土冻融循环研究中，一般未考虑应力状态与冻融循环耦合作用的影响，少量研究仅通过试验考虑了单轴受力与冻融循环的耦合作用，未考虑多轴受力与冻融循环的耦合作用。这种研究结果不能真实反映混凝土在多轴应力状态与冻融循环耦合作用后的力学响应。混凝土冻融损伤规律是混凝土结构在寒冷地区发展应用的基础，更符合真实情况的混凝土冻融循环损伤研究可使结构的设计和分析更为精确合理，具有极大的工程、社会经济及现实意义。而符合真实情况的混凝土冻融循环损伤研究的前提则是考虑混凝土在多轴应力状态与冻融循环的耦合作用。
104.本公开中，根据耦合效应参数，进行了简化细观混凝土有限元模型的参数设定，该过程体现了冻融循环和多轴应力状态的耦合，使得接下来的有限元分析过程符合混凝土的实际受力情况，提高了计算精度。
105.在一示例中，所述冻融循环参数，包括冻融循环温度和冻融循环次数；所述根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，包括：
106.根据所述冻融循环温度，确定所述孔隙单元和所述混凝土单元的温度变化区间；
107.根据所述温度变化区间和所述冻融循环次数，设定所述孔隙单元的线膨胀系数；
108.根据所述温度变化区间，设定孔隙单元的弹性模量。
109.其中，冻融循环温度为预设的进行混凝土耦合效应有限元分析的温度区间，温度变化区间为冻融循环温度中产生耦合效应的温度区间。所述预设的冻融温度区间可以根据需要进行选择。在一示例中，可以选择8～-15℃。
110.如前所述，孔隙单元能很好地反映冻融循环对混凝土构件的影响规律。具体的，孔隙单元的弹性模量和线膨胀系数，可以体现孔隙单元在冻融循环过程中对混凝土构件的影响。因此，所述根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，可以包括：根据冻融循环参数，对孔隙单元的弹性模量和线膨胀系数的设定。
111.由于混凝土冻融损伤主要发生在冻结过程，可以将多次冻融循环简化为单次冻融循环。基于大量试验研究结果的总结可以发现，冻融循环次数与孔隙单元的线性膨胀系数存在对应关系。具体的，对于普通混凝土，50次的冻融循环次数对应的孔隙单元的线性膨胀系数为-0.00003/℃，100次的冻融循环次数对应的孔隙单元的线性膨胀系数为-0.00004/℃，其他冻融循环次数下的孔隙单元的线性膨胀系数可以通过线性差值的方法得到。在一示例中，可以基于上述孔隙线膨胀系数与冻融循环次数的关系，根据预设的冻融循环次数，将多次冻融循环简化为单次冻融，解决了传统冻融循环分析中大量循环次数导致的计算收敛的困难性，从而大幅提高计算效率。
112.基于孔隙水冻结膨胀机理，由于只有在0至-70℃的温度范围内，混凝土中的孔隙才会出现膨胀现象，进而引起孔隙单元线膨胀系数的取值变化。具体的，在0～-70℃范围内按此关系将孔隙线膨胀系数定义为负值，其他温度范围将孔隙线膨胀系数按冰取值。因此，
根据孔隙水冻结膨胀机理确定在不同温度区间的不同的孔隙线膨胀系数，结合冻融循环温度区间，可获得孔隙单元的冻结膨胀量，进而反映冻融循环的影响程度。
113.另外，孔隙单元的弹性模量可以根据温度变化区间获得，具体的，在0℃以下可以按冰取值，在其余温度范围取值为0；混凝土单元的材料参数按传统建议选取即可，在此不做详细描述。
114.在本公开中，根据冻融循环温度和冻融循环次数，进行了孔隙单元的线膨胀系数和弹性模量的设定，以便根据孔隙单元的线膨胀系数和弹性模量的设定，实现有限元分析中，冻融循环过程中对混凝土构件的影响。
115.在一示例中，所述根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，包括：
116.根据对三维混凝土模型施加的外部多轴荷载或多轴约束条件，对所述简化细观混凝土有限元模型，设置荷载或约束条件；
117.定义混凝土受压刚度恢复系数为0.6。
118.具体的，可以直接通过有限元模型，将对三维混凝土模型施加的外部多轴荷载或多轴约束条件，换算成对所述简化细观混凝土有限元模型施加的荷载或约束条件，进而通过对所述简化细观混凝土有限元模型，设置荷载或约束条件，进一步的，可以通过对所述施加荷载或约束条件的简化细观混凝土有限元模型进行有限元分析，根据分析结果，确定施加的外部多轴荷载或多轴约束条件与孔隙单元膨胀的耦合作用，对三维混凝土模型力学性能的影响。
119.目前对混凝土的有限元分析中，多采用生死单元法(即混凝土损伤超过一定程度后，删除该混凝土单元的方法)，来考虑混凝土材料损伤的影响。然而，传统的生死单元法，不能考虑开裂混凝土仍可承受部分压力的真实情况。在一示例中，除对损伤因子进行定义外，还定义混凝土受压刚度恢复系数，将开裂混凝土仍可承受部分压力的真实情况，考虑到有限元模型的建立过程中，以提高模拟方法的精确度。具体的，所述刚度恢复系数包括：受拉损伤刚度恢复系数、和受压损伤刚度恢复系数。在一示例中，根据大量试验及试算结果，可以定义混凝土受压刚度恢复系数为0.6，已得到较好的数值模拟精度。
120.s13，对进行参数设定后的所述简化细观混凝土有限元模型，进行混凝土耦合效应有限元分析，所述混凝土耦合效应有限元分析，包括对混凝土耦合效应损伤分析和混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析。
121.其中，混凝土耦合效应引起的混凝土损伤可以为受拉损伤和受压损伤。对应的，在一示例中，所述混凝土耦合效应损伤分析，可以包括：混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受压损伤程度及位置分布；混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受拉损伤程度及位置分布。本公开通过混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受压/受拉损伤程度及位置分布，可以得到冻融循环和多轴应力状态耦合作用下的裂纹开展及损伤变化规律。
122.在得到混凝土耦合效应损伤分析后，基于损伤后的模型，可进一步施加工况，以获取耦合作用损伤后相应工况下的材料力学性能。在一示例中，所述混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析，可以包括：对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应损伤后的有限元模型，施加单轴或多轴荷载，获得耦合效应损伤后的混凝土单轴或多轴力学性能；根据所述
混凝土单轴或多轴力学性能，得到多轴应力状态和冻融循环耦合效应的计算模型。本公开基于损伤后的模型，进一步施加工况，可以获取耦合作用损伤后相应工况下的材料力学性能。
123.所述耦合效应有限元分析，为对参数设定后的所述简化细观混凝土有限元模型进行有限元分析。具体的，所述有限元计算软件可以为abaqus、ansys等。除使用有限元计算软件建立有限元模型外，还可以通过autocad、solidworks、proe等建模软件构建好后有限元模型后，再导入有限元计算软件进行数值模拟计算。本公开对建模软件和有限元计算软件的选取不做具体限定，可以根据实际情况进行选择。
124.图4为采用本方法得到的混凝土在多轴应力和冻融循环耦合作用下相对抗压强度变化规律图，其中，轴向荷载比：轴向压应力/未冻融混凝土的单轴抗压强度；径向荷载比：径向压应力/未冻融混凝土的单轴抗压强度；相对抗压强度：多轴应力和冻融循环耦合作用后的混凝土单轴抗压强度/未冻融混凝土的单轴抗压强度。进一步的，可以根据得到的混凝土单轴或多轴力学性能，得到多轴应力状态和冻融循环耦合效应的计算模型。具体的，通过混凝土在多轴应力和冻融循环耦合作用下相对抗压强度变化规律，可以进一步得到的混凝土多轴应力与冻融循环耦合作用后的相对抗压强度计算模型。在一示例中，该计算模型可以用公式(2)表示：
[0125][0126]
其中，当α≥0.3，β≥0.1时，β≥0.1时，是混凝土相对抗压强度,是无应力耦合时的混凝土相对抗压强度，α是轴向荷载比，β是径向荷载比。
[0127]
图5为对上述公式(2)的验证结果示意图，从图5可以看出，通过公式(2)得到的相对抗压强度与试验测量得到的相对抗压强度能够实现较好的吻合，进而可以得知，本公开的混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟方法的精确度较高，较准确的反映了混凝土复杂多轴应力状态和冻融循环的耦合效应对混凝土模型的影响。
[0128]
在本公开实施例中，创建了简化细观混凝土有限元模型，对该简化细观混凝土有限元模型进行了参数设定，最后对该简化细观混凝土有限元模型，进行混凝土耦合效应有限元分析。在模型建立过程，将维度简化技术和细观组分简化技术进行组合，在保持三维耦合效应分析功能的同时，降低了模型维度、组分复杂度和材料参数确定难度，从而充分降低了细观混凝土有限元模型的创建难度，在保证计算精度的同时大幅提高了数值模拟的计算效率；在参数设定过程中，根据耦合效应参数，对建立的模型进行了参数设定，以进一步实现对混凝土多轴应力状态和冻融循环的耦合效应的数值模拟，使混凝土冻融循环分析更符合实际受力情况，提高了计算精度。
[0129]
采用上述方法能够定量地分析混凝土在复杂多轴应力状态和冻融循环耦合作用下的力学性能，同时也可适用于箍筋约束混凝土、钢管混凝土、中空夹层钢管混凝土等多种约束混凝土结构，建模简单，计算效率高，方便工程应用。
[0130]
应用场景示例
[0131]
约束混凝土是混凝土应用最为广泛的一种结构形式，具体的，约束混凝土可包括箍筋约束混凝土、钢管混凝土、中空夹层钢管混凝土等多种组合结构，混凝土材料在这种结
构形式下服役会长期处于复杂的多轴应力状态。
[0132]
图6示出根据本公开一应用示例的流程图，如图6所示，本公开实施例提出了一种混凝土在多轴应力状态和冻融循环耦合作用下的数值模拟方法，这一数值模拟方法可以实现钢管混凝土的冻融循环数值模拟分析，该数值模拟的过程可以为：
[0133]
如图6所示，该钢管混凝土冻融循环数值模拟方法过程可以大致分为三个步骤。
[0134]
步骤一，模型创建。包括：
[0135]
借助大型通用有限元计算软件abaqus，基于维度简化技术和细观组分简化技术，建立二维的但能反映三维特性的钢管混凝土有限元模型。如图7所示，该有限元模型中仅包括混凝土单元、孔隙单元和钢管单元。
[0136]
其中，孔隙单元的数量通过公式(1)计算得到；各孔隙在混凝土单元上的具体位置通过采用蒙特卡洛法、基于python二次开发来确定；混凝土单元和孔隙单元之间采用嵌入式的约束方式。
[0137]
步骤二，参数设定。包括：
[0138]
定义孔隙、混凝土、钢管的材料属性。具体的，将多次冻融循环简化为单次冻融，基于试验建立孔隙线膨胀系数与冻融循环次数的关系，并在0～-70℃范围内按此关系定义为负值，其他温度范围按冰取值；孔隙单元的弹性模量在0℃以下按冰取值，其余温度范围取0；混凝土、钢管本构模型和材料参数按传统建议选取。
[0139]
混凝土单元采用混凝土损伤塑性模型，定义受拉损伤、受压损伤、受压刚度恢复系数和受拉刚度恢复系数，其中，混凝土受压刚度恢复系数为0.6。
[0140]
根据冻融的温度区间，将单次温度变化赋予所有混凝土、钢管和孔隙单元。
[0141]
根据分析工况，通过对钢管混凝土施加的外部轴向荷载，定义钢管与混凝土截面的法向和切向接触条件。具体的，在步骤一中的钢管混凝土有限元模型上设置荷载。图7为已添加荷载的钢管混凝土有限元模型。
[0142]
步骤三，有限元分析。包括：
[0143]
对模型进行有限元分析后，输出受压损伤、受拉损伤分布，可得到多轴应力状态和冻融循环耦合作用下的混凝土裂纹开展及损伤变化规律。图8为对有限元模型进行应力分析得到的损伤分布云图，从图8可以得到混凝土材料经受多轴应力状态和冻融循环耦合作用后的裂纹分布及损伤程度。
[0144]
基于不同程度的冻融循环损伤后的钢管混凝土模型，可进一步轴向加载，以获取钢管混凝土在冻融循环后的荷载-位移曲线及抗压强度变化规律。
[0145]
图9为通过本公开的方案得到的混凝土构件和钢管混凝土构件的相对抗压强度的数据验证结果。如图9所示，混凝土构件的相对抗压强度的模拟值与实测值的比值、钢管混凝土构件的相对抗压强度的模拟值与实测值的比值均在1的附近，即，表示本公开的方案较好地还原了混凝土/钢管混凝土在多轴应力状态和冻融循环耦合作用下的分析过程。
[0146]
在本公开实施例中，创建了简化细观混凝土有限元模型，对该简化细观混凝土有限元模型进行了参数设定，最后对该简化细观混凝土有限元模型，进行混凝土耦合效应有限元分析。在模型建立过程，将维度简化技术和细观组分简化技术进行组合，在保持三维耦合效应分析功能的同时，降低了模型维度和组分复杂度，充分降低了简化细观混凝土有限元模型的创建难度，在保证计算精度的同时大幅提高了数值模拟的计算效率；孔隙单元与
混凝土单元的嵌入式约束，避免了传统取代约束需进行的混凝土材料本构关系参数反复试算修正，可直接应用常规的材料本构参数，容易确定且更加可靠，更适于工程应用；在参数设定过程中，根据耦合效应参数，对建立的模型进行了参数设定，以进一步实现对混凝土多轴应力状态和冻融循环的耦合效应的数值模拟，使混凝土冻融循环分析更符合实际受力情况，提高了计算精度。
[0147]
可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
[0148]
此外，本公开还提供了多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置、电子设备、计算机可读存储介质、程序，上述均可用来实现本公开提供的任一种混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟，相应技术方案和描述和参见方法部分的相应记载，不再赘述。
[0149]
图10示出根据本公开实施例的混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置的框图。该混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置可以为终端设备、服务器或者其他处理设备等。其中，终端设备可以为用户设备(user equipment，ue)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(personal digital assistant，pda)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。
[0150]
在一些可能的实现方式中，该混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
[0151]
如图10所示，所述混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟装置100可以包括：
[0152]
模型创建模块101，用于采用维度简化技术和细观组分简化技术，创建简化细观混凝土有限元模型；
[0153]
参数设定模块102，用于根据耦合效应参数，对所述简化细观混凝土有限元模型进行参数设定，所述耦合效应参数，包括冻融循环参数和多轴应力状态参数；
[0154]
有限元分析模块103，用于对进行参数设定后的所述简化细观混凝土有限元模型，进行混凝土耦合效应有限元分析，所述混凝土耦合效应有限元分析，包括对混凝土耦合效应损伤分析和混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析。
[0155]
在一种可能的实现方式中，所述模型创建模块，用于：
[0156]
在三维混凝土模型为圆柱状的情况下，对三维混凝土模型，采用柱对称技术，得到能反映三维性能的二维有限元模型截面；
[0157]
根据所述二维有限元模型截面，采用轴对称技术，得到能反映三维性能的二维对称有限元模型。
[0158]
在一种可能的实现方式中，所述模型创建模块，用于：
[0159]
在所述二维有限元模型截面上，仅设置混凝土单元和在所述混凝土单元上随机分布的孔隙单元；
[0160]
将所述孔隙单元与所述混凝土单元之间，采用嵌入式的约束方式。
[0161]
在一种可能的实现方式中，所述冻融循环参数，包括冻融循环温度和冻融循环次
数；所述参数设定模块，用于：
[0162]
根据所述冻融循环温度，确定所述孔隙单元和所述混凝土单元的温度变化区间；
[0163]
根据所述温度变化区间和所述冻融循环次数，设定所述孔隙单元的线膨胀系数；
[0164]
根据所述温度变化区间，设定所述孔隙单元的弹性模量。
[0165]
在一种可能的实现方式中，所述参数设定模块，用于：
[0166]
根据对三维混凝土模型施加的外部多轴荷载或多轴约束条件，对所述简化细观混凝土有限元模型，设置荷载或约束条件；
[0167]
定义混凝土受压刚度恢复系数为0.6。
[0168]
在一种可能的实现方式中，所述混凝土耦合效应损伤分析，包括：
[0169]
混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受压损伤程度及位置分布；
[0170]
混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应下的受拉损伤程度及位置分布。
[0171]
在一种可能的实现方式中，所述混凝土耦合效应损伤后的力学性能分析，包括：
[0172]
对混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应损伤后的有限元模型，施加单轴或多轴荷载，获得耦合效应损伤后的混凝土单轴或多轴力学性能；根据所述混凝土单轴或多轴力学性能，得到多轴应力状态和冻融循环耦合效应的计算模型。
[0173]
本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是非易失性计算机可读存储介质。
[0174]
本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
[0175]
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，当计算机可读代码在设备上运行时，设备中的处理器执行用于实现如上任一实施例提供的混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟的指令。
[0176]
本公开实施例还提供了另一种计算机程序产品，用于存储计算机可读指令，指令被执行时使得计算机执行上述任一实施例提供的混凝土多轴应力状态和冻融循环耦合效应的数值模拟的操作。
[0177]
电子设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。
[0178]
图11示出根据本公开实施例的一种电子设备800的框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等终端。
[0179]
参照图11，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
[0180]
处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
[0181]
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据
的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0182]
电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。
[0183]
多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
[0184]
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(mic)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
[0185]
输入/输出接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
[0186]
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
[0187]
通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
[0188]
在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
[0189]
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。
[0190]
图12示出根据本公开实施例的一种电子设备1900的框图。例如，电子设备1900可以被提供为一服务器。参照图12，电子设备1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
[0191]
电子设备1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行电子设备1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将电子设备1900连接到网络，和一个输入输出接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如windowsserver
tm
，mac os x
tm
，unix
tm
,linux
tm
，freebsd
tm
或类似。
[0192]
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由电子设备1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
[0193]
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
[0194]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0195]
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0196]
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c 、python、java等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令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)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
[0197]
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
[0198]
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
[0199]
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
[0200]
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、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、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令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。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，两个连续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动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。
[0201]
该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包(software development kit，sdk)等等。
[0202]
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。