相场法模拟Al-Cu合金连续冷却枝晶生长

采用相场、浓度场耦合的相场法,模拟了Al—Cu合金连续冷却条件下的枝晶生长过程．与以往的研究不同,本文通过指定过冷度序列,用一系列的等温凝固逼近连续冷却过程,因此避免了传统计算中温度场与相场分别采用宏观和微观两套网格及时间步长的问题．相场参数通过有限薄界面条件（thin interface limit）获得,模拟中考虑了各向异性、浓度扰动等影响．同时通过浓度场计算分析了晶内偏析现象．     

铝硅合金凝固组织的数值模拟

通过热焓法处理结晶潜热的二维不稳定热传导方程模拟凝固温度场，利用Scheil模型模拟质量浓度场，提出了枝晶尖端生长动力学修改模型，在温度场模拟与质量浓度场模拟基础上模拟了凝固过程中铝硅合金的组织在计算机上实现了组织形成过程的可视化，模拟结果与实验结果进行比较，两者基本吻合。     

Al-Si铸造合金凝固过程计算机模拟

采用有限差分方法模拟计算A1-7％Si铸造合金凝固过程的宏观传输现象(包括温度场、浓度场)，所得到温度场模拟结果通过SRIFCAST软件在相同的初始条件和边界条件下从不同位置提取温度数据得到的结果进行比较，模拟结果与实验结果基本一致．     

Cz法生长Nd:YAG晶体的数值模拟

给出了Ｃｚ法Ｎｄ：ＹＡＧ晶体生长系统的温度场、浓度场及速度场的模型,结合相应的边界条件,用有限差分法求解了该模型。并用 ＤｅｌＰｈｉ语言编写数值模拟程序,得出了对该系统中的温度场、速度场、浓度场的详细准确的描述。     

双层气雾化喷嘴突出高度的数值研究与分析

采用计算流体软件Fluent数值模拟的方法,通过对双层气雾化喷嘴气流场、颗粒粒径以及温度场的数值模拟,研究分析了导液管突出高度对气流场、颗粒粒径以及温度场的影响．研究结果表明,模拟结构中导液管突出高度为6mm时气流场结构最优,雾化所得粒径最小．此外,论文总结了气雾化过程中液滴在特殊气流场中破碎的主要过程,为双层气雾化喷嘴结构设计及机理研究提供了理论依据．     

液化气锅炉富氧燃烧的数值模拟及实验研究

首先对炉内燃烧过程的各种数学模型进行了综述及分析,找出了适合液化气锅炉的数值模拟方法。在此基础上,运用计算流体动力学软件对液化气锅炉的燃烧过程进行了数值模拟,得到了不同空气氧含量时炉内温度场、组分浓度场及NOx的生成及分布情况。找出了温度场与组分浓度场及NOx浓度场的对应关系,以及锅炉的燃烧效率及NOx排放量随氧含量的变化关系。最后对液化气锅炉富氧燃烧过程进行了较为详尽的实验研究。计算结果与实验数据对比表明,两者基本吻合。本文研究对富氧燃烧设备的工程设计具有理论及实用价值。     

直喷天然气发动机稀薄燃烧特性的仿真试验

在缸内直喷压缩天然气(Compressed natural gas,CNG)试验样机进行火焰传播特性可视化研究的基础上,仿真计算分析了不同喷射方式和不同点火方式对缸内浓度场、温度场等微观物理场的影响,以及这种微观物理场对NO生成规律的影响。结果表明:缸内浓度场的分布特性直接影响火焰传播速度和温度场,是控制稀薄燃烧过程的关键,可通过喷射方式来控制;点火方式主要改变温度场由此影响NO的生成规律;浓度梯度越大,火焰传播速度越快,稀薄燃烧稳定性越好;通过双点点火方式可以有效控制火焰传播速度。     

Cz法生长Ｎd：YAG晶体的数值模拟

给出了Ｃz法Ｎd:YAG晶体生长系统的温度场，浓度场及速度场的模型，结合相应的边界条件，用有限差分法求解了该模型。并用Ｄelphi语言编写数值模拟程序，得出了对该系统中的温度场，速度场，浓度场的详细准确的描述。     

间歇热流下管式吸热器温度场及热应力场分析

吸热器温度场和热应力场的数值分析可以为吸热器热应力的抑制提供理论指导．采用Coupled-field element方法对管式太阳能吸热器在不均匀热流以及间歇热流情况下的温度场及热应力场进行了计算．在温度场计算过程中,将每一个网格单元面的太阳能热流入射方向与吸热器表面之间的夹角关系与汇聚热流的乘积作为热分析的边界条件．为了揭示热应力场沿长度方向变化规律,研究了温度场沿长度方向二阶导数变化规律．计算结果表明,轴向应力和切向应力是热应力场的主要影响因素,热应力曲线拐点处均是温度二阶导数曲线拐点发生处．     

横掠并列双方柱强制对流换热的频谱分析

应用大涡模拟与二阶全展开ETG有限元离散格式相结合的方法对横掠并列双方柱强制对流换热进行了数值模拟,研究了间距比为1．5的情况下横掠并列双方柱强制对流换热的速度场及温度场．并根据长时程的模拟结果对温度场参数进行了频谱分析．结果表明：横掠并列双方柱强制对流换热问题的温度场参数的时域过程虽然不对称,但频域过程基本上是对称的．     

四面受热时型钢混凝土柱的简化计算方法研究

高温作用下型钢混凝土柱的力学性能的有限元分析是进行其抗火性能设计研究的重要途径。基于型钢和混凝土材料在高温下的力学性能曲线,简化得到其计算模型,通过ABAQUS软件分析,研究了高温下型钢混凝土柱在不同时刻的温度场分布,根据分析得到的结果确定了柱截面等温曲线的位置,结合常温下型钢混凝土柱的计算公式对高温下的计算公式进行了研究,简化得到了高温下型钢混凝土柱极限承载力的计算公式,根据已有的试验资料对所推导型钢混凝土柱简化计算方法的正确性进行了分析,结果表明:利用文中简化的计算公式计算所得的型钢混凝土柱的弯矩值为865 kN,轴力值为132 kN·m,与其试验值具有一定的吻合度。     

火灾作用下钢筋混凝土框架节点温度场分析

基于ABAQUS软件平台并结合足尺钢筋混凝土框架节点试件的耐火性能试验结果,分析了钢筋混凝土框架节点在ISO834标准升温曲线下的温度场分布,探讨了使用ABAQUS分析软件进行钢筋混凝土框架梁柱节点组合件温度场分析的方法、参数取值以及精度等问题。分析结果与试验结果吻合较好,表明本文基于ABAQUS软件和相应的参数选择进行钢筋混凝土框架结构温度场分析的方法是合理可行的。另外,本文还分析了框架节点在三面受火与四面受火情形下的温度场分布特点,比较了两种受火情形的温度场分布规律。     

钢筋混凝土火灾下热湿耦合热过程研究

对钢筋混凝土在火灾高温作用下热湿迁移机理进行分析,提出了混凝土在高温作用下热湿热递模型,通过数值模拟和实测数据分析,表明模型基本能反映混凝土在火灾作用下的实际过程。     

火灾下FRP筋混凝土柱性能

为了深入了解FRP筋混凝土柱的抗火性能.采用有限元方法分析了火灾作用下FRP筋混凝土柱的温度场和力学性能.研究结果表明,通过减小配筋率或增大截面尺寸可以提高柱的抗火性能,存在一个最佳保护层厚度使柱的抗火性能达到最佳.通过对结果进行分析,拟合出关于配筋率和截面尺寸的耐火时间公式.通过与已有试验对比,验证了该有限元模型的有效性.     

基于ABAQUS的钢筋混凝土框架火灾分析方法

提出了利用梁单元进行钢筋混凝土框架结构火灾分析的方法.以ABAQUS为基础,通过编制高温下混凝土材料子程序和用户自定义场变量子程序,确定了钢筋混凝土梁柱截面混凝土和钢筋的温度,并进一步确定了高温下混凝土的增量应力应变关系.计算结果与ABQUS混凝土模型的对比表明本文方法合理.     

Reliability-based service life prediction of existing concrete structures under marine environment

Chloride-induced corrosion of the reinforcement is considered as one of the major mechanisms resulting in the reduction of structural resistance of reinforced concrete structural elements located in marine and other aggressive environments. A study of reinforced concrete structures located at the Fangcheng dock in the Beibu Gulf port, China, was present. The result from field survey indicates that the concrete cover depth and chloride diffusion coefficient fit best normal distribution and lognormal distribution, respectively. The service life of structure is about 55 a, while initiation time is 45 a. Sensitivity analysis indicates that the most influential factor of the structure service life prediction is concrete cover, followed by diffusion coefficient, diffusion decay index, critical chloride concentration, surface chloride concentration, current density and localized pitting corrosion. Finally, the effects of diffusion decay index and critical chloride concentration on structure service life prediction are discussed.     

岩石抗力和内外温差对大型水电站蜗壳结构的影响

应用有限元方法分析了某大型水电站地下厂房中蜗壳结构的温度场和温度应力,阐述了围岩弹性抗力系数的确定方法,得出了混凝土截面的切向正应力。计算分别采用第一类（已知温度的边界）和第三类（对流换热边界）温度边界条件,并对两种边界条件下的温度场和温度应力进行了比较,根据计算结果讨论了温度应力对蜗壳外围混凝土结构的配筋影响。     

火灾过程中混凝土构件内的温度分布

研究了火灾过程中混凝土构件内温度的分布情况，建立了确定火灾过程中构件内部任一点所达到的最高温度的计算公式，从而可以确定温度场在混凝土构件内的分布情况为进行破损检测和残余承载力估算提供依据。     

火灾下钢筋混凝土结构热弹塑性变形分析

为了研究钢筋混凝土结构在火灾作用下的力学性能,利用弹塑性理论,根据材料不同的屈服法则,分别给出了钢筋和混凝土材料考虑温度变形和徐变变形热弹塑性问题的增量本构方程。考虑钢筋和混凝土力学性能随温度的变化,编制程序对钢筋混凝土简支板进行了非线性分析,并利用相关文献的试验结果,对本构方程的正确性和适用性进行了验证。对火灾作用下1榀单层单跨钢筋混凝土框架进行了非线性分析,并给出了部分节点位移随受火时间的变化规律。结果表明,钢筋混凝土结构在高温下会产生很大变形,钢筋混凝土框架梁柱节点位移随受火时间变化的曲线并不是呈单调变化趋势,有拐点存在,梁柱节点竖向位移值小于梁跨中节点值。     

有机合成纤维对隧道管片混凝土经高温后性能的影响

基于高温传感器建立了高温自动采集系统,对火灾高温环境下混凝土内部温度进行了监测,对盾构法隧道管片有应用前景的有机纤维混凝土高温后的性能进行了试验研究.试验结果表明:火灾过程中混凝土构件从内到外存在很明显的温度梯度,掺入有机合成纤维能明显降低温度梯度引起的混凝土开裂、爆裂、剥落现象;聚丙烯纤维分解温度高于纤维素纤维和聚乙烯醇纤维,在弯拉强度、断裂能、断裂韧性及残余强度方面聚丙烯纤维混凝土均优于聚乙烯醇纤维混凝土和纤维素纤维混凝土,更适合用于提高隧道管片混凝土在火灾高温环境下的抗爆裂性能.