含中心裂纹正交各向异性板均匀热流作用下的温度场解析解

研究了含中心裂纹的正交各向异性板,在远场均匀热流作用下温度场的分布。考虑了两种温度边界条件,即裂纹表面分别维持恒定的温度与恒定的温度梯度,包括了绝热裂纹与导热裂纹等情况。采用各向异性热弹性理论与复变函数理论,得出了精确满足给定边界条件的温度场的全场解析解。算例中的温度场分布数值结果,出现了一些新的现象,值得进一步进行深入理论探讨与实验观测的证实。     

高强度钢板热成形温度场数值模拟分析

高强度钢板热成形过程中,板料和模具于接触表面具有强烈的热传导现象。温度的不断变化将直接影响热成形钢板的最终成形性能和水冷模具的寿命。基于此,该文建立了板料与水冷模具间相互耦合的接触表面热传导模型,并运用传热学和一般壳体温度场有限元分析理论,构建了计算热成形过程板料和模具接触的温度分布场。通过U形件热成形数值模拟与实验结果的一致性对比,验证了建立的热传导模型的有效性。     

接触热阻及热湿耦合作用对火灾下钢管混凝土柱温度场影响的研究

为更好地分析火灾下钢管混凝土柱截面的温度场,建立了高温下核心混凝土的一维传热传质模型及钢管混凝土柱的传热模型,利用多物理场耦合分析软件COMSOL对核心混凝土的温度场进行了分析,而后研究了接触热阻对钢管混凝土柱截面温度场的影响。分析结果表明:考虑接触热阻和水蒸气等因素的影响后所计算的温度场能够更为真实地反映火灾下钢管混凝土柱截面温度发展的实际情况;与热传导计算模型相比,该文所述的混凝土传热传质数学模型能够更好地描述火灾下混凝土的温度场问题;不考虑接触热阻时计算的柱截面温度高于考虑接触热阻时的计算结果,且越靠近核心混凝土表面计算结果误差越大。     

达芬-谐波振子的改进解析逼近解

研究达芬-谐波振子的解析逼近解。所谓达芬-谐波振子是指当位移远小于1时，系统可化为三次非线性振子，而当位移远大于1时，该系统则化为线性谐波振子。通过将变形后的控制方程的线性化与谐波平衡法组合起来，我们建立了达芬-谐波振子频率及周期解的改进解板逼近。改进的解析逼近在振幅的全部取值范围内，包括振幅趋于零及无穷的情况，都有令人非常满意的精度。     

固体界面热整流现象的解析

两种不同固体材料相互接触所形成的接触面的热传导与热流的方向有关 ,这种现象称为热整流现象。本文从线性应答理论推导出的固体接触界面的热传导系数计算公式表明 ,热传导系数与温度成正比。分析表明 ,当两种材料热传导系数不同时 ,接触面产生热整流现象 ,并且能量传导系数越大 ,热整流现象越明显     

搅拌摩擦焊温度场数值模型的研究进展

针对搅拌摩擦焊(FSW)的一个主要研究方向是探讨焊接过程中温度场的演变规律。在研究温度场时,数值模拟方法具有试验方法难以替代的优势。回顾了针对FSW温度场进行数值模拟时涉及到的主要模型、它们的大体思路以及各自的特点,重点论述了其中的产热和传热模型。在产热模型中,讨论了与热输入有关的热源模型、产热量计算模型和接触模型;在传热模型中,分别从热传导、对流换热和热辐射等方面进行了分析。此外,考虑到某些材料属性对温度场模拟结果的影响,文章的最后也对其进行了简要讨论。     

灌封热冲击下引信内温度场测量系统设计

为测量灌封热冲击下引信内温度场变化,讨论利用阵列式传感器进行引信内腔不同层面关键点温度场信号采集;设计了信号调理、转换电路;采用Labview构建的软件系统进行信号数据的处理和显示.提出了基于虚拟仪器的模拟环境测试方法.研究和用户试验结果表明,该系统满足引信内空间多路温度场采集、存储与处理需求,达到较高的测试精度要求.     

在热冲击作用下圆柱体的动应力集中效应的解析解

本文提出一种解析方法求解在热冲击作用下圆柱体的动应力集中效应。当圆柱体受到一迅速的温度变化时，应力波将呈现在柱体内的每一点。当应力波自柱体外边界反射、并向柱体中心传播时，应力波波头将在柱体中心发生碰撞，由此导致柱体中心产生很高的动应力峰值，即热动应力集中现象。文中通过一种简便的解析方法精确获得了柱体内热动应力的响应历程和分布规律。计算结果表明，由于反射波的影响，柱体中心动应力峰值发生周期性振荡。中心处的径向动应力的响应历程与切向动应力相同。     

瞬态非均匀温度场作用下空间可展开天线结构热响应研究

星载天线在轨服役期间,空间极端热交变环境影响其形面精度问题凸显,甚至干扰天线及其附件工作姿态,导致航天器失效。该文采用ANSYS有限元软件,建立了三层19模块可展开天线结构有限元热-结构分析数值模型,通过考虑空间极端热交变环境的非均匀温度场,分析了天线结构在轨工作期间热致变形的失效机理和特性响应。研究结果表明：天线结构在进出阴影区期间,受太阳辐射热流交变作用影响,温度梯度发展迅速;在完全进入阴影区后,结构瞬态温度下降幅度增大,其热致变形随温度降低有明显增大趋势,并在最外层模块边缘处达到峰值。通过选择合理的约束位置、增加金属反射面厚度、拉索直径及弦杆尺寸可明显降低结构热致变形,而中心杆与竖杆尺寸则对天线结构热致变形影响较小。提出了空间可展开天线结构优化方法及热控防护措施,为天线结构的优化设计及在轨服役性能提供参考依据。     

高分子粉末SLS过程的温度场与热变形分析

针对高分子粉末选择性激光烧结(SLS)的特点,应用数值方法与物理实验研究了ABS粉末烧结过程的温度场演化以及制件的热变形。研究发现,对于特定粉体材料,不同时刻的温度分布主要取决于热源的移动状态。不同烧结路径热量叠加状态的不同,造成各点温度峰值的差异。温度的突变与分布不均是导致材料不均匀热膨胀和收缩,从而产生热应力和制件翘曲变形的重要因素。对于各种几何形状的制件,可以通过优化烧结路径使温度场分布均匀,从而减少制件的整体变形。     

外呼吸式双层玻璃幕墙内流动和换热的数值研究

以北京某办公楼的外呼吸式双层玻璃幕墙为模型,数值模拟幕墙内部的三维流场和温度场,给出典型幕墙的综合换热系数,讨论提高幕墙热工性能的具体措施。该结果对实际工程设计有一定的参考价值。     

高温控制爆破中新型隔热材料的试验研究

通过室内和现场实验,着重比较了高温控制爆破中常用的石棉绳和新型隔热材料海泡石的隔热性能,最后推荐海泡石作为目前首选的隔热材料.     

低温系统隔热层设计的新原则

依据热力学第二定律,从减少不可逆损失的角度出发,提出了低温系统隔热层设计的新原则,即单位面积熵产率限制的设计原则,并与传统的设计原则进行了比较。     

机械中薄壁件存在的时间分析

系统分析了薄壁件定义本质．薄壁件在工程上的判断准则,并对其进行了理论研究,指出了传统薄壁件判断准则的局限性．从理论上论证了瞬时薄壁件的存在性,计算出物体成为薄壁件的瞬时时间并论证了瞬时物体成为薄壁件的条件．这有利于薄壁件判断准则的科学正确性,扩展了薄壁件适用时间范围,弥补传热学中薄壁件判断理论的缺陷．     

Investigations into the thermal performance of multilayer insulation (300-77 K) Part 2: Thermal analysis

Simple analytical methods have been employed for heat transfer analysis of experimental data obtained through calorimetric investigations on multilayer insulation (MLI). Sectional heat transfer analysis has shown that the effective thermal conductivity of the MLI varies from section to section of the insulation structure and it has a peak which lies between the middle and warm boundary regions of the MLI. This could be attributed to a peak in residual gas conduction in this region. The theoretical estimation of heat flux through MLI, using a simple analytical model, is also discussed in this paper. This model takes into consideration the non-linear temperature profile of the insulation. The computed heat flux using this model gives a lower (2 to 4 times) value in comparison with the heat flux estimated from calorimetric measurements. A refined model has been suggested which includes the residual gas conduction also in MLI.     

复合材料夹芯结构非线性热传导分析

针对复合材料夹芯结构温度场分布的特点, 提出一种用于复合材料夹芯结构热传导精细分析的有限单元模型。这种单元模型为三维六面体模型, 单元模型厚度方向的插值函数在芯层和面板交界节点处温度值是连续的, 但温度变化率是不连续的, 而芯层内部节点处沿厚度方向温度值和温度变化率都是连续的。在考虑材料热传导参数随温度变化的情况下, 基于这种有限单元模型建立的复合材料夹芯结构瞬态温度场分析有限元方程为非线性方程。在求解此瞬态热传导非线性有限元方程时, 改进了常用的动力学平衡方程的解法, 改进后的动力学平衡方程解法避免了迭代运算, 提高了求解非线性动态平衡方程的效率。数值算例结果显示了该分析模型的有效性和可靠性。      

变浓度热泵实验系统自动控制研究

结合变浓度系统中的温度控制要求,对实验系统自动控制方案进行设计,并对控温程序采用LabVIEW7.0进行了编写.在软件设计的基础上进行了PID参数自整定调试及控温实验等.实验结果表明,冷凝器进水温度能准确地控制在设定温度的±0.1 ℃以内,蒸发器出口温度控制在设定温度的±0.3 ℃以内,从一个工况到另一个工况的过渡时间不大于15 min.控制程序可以较好地满足实验要求.