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。     

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     

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。     

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。     

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。     

基于喷淋热杀菌的PET瓶装饮料温度场模拟分析

目的研究喷淋热杀菌过程中杀菌初始温度对PET瓶装饮料温度场分布的影响。方法运用有限元分析软件Ansys构建喷淋热杀菌PET瓶装饮料热传导模型,并以水为喷淋介质对其进行温度加载。结果喷淋热杀菌过程中,PET瓶装饮料的温度场分布受杀菌初始温度影响较大,但其高温区域始终位于瓶肩中心处。杀菌初始温度越高,其最终温度场分布中高温区域所占比例越大,最高温度值有所提高,达到相同温度所需的时间也越短。结论杀菌初始温度的适当提高可保证杀菌效果,同时也可缩短杀菌时间。     

非线性阻尼作用时Ⅲ型断裂动力学的解析解

本文用非线性Ｒａｙｌｅｉｇｈ阻尼描述破裂初期有激发使破裂加速至最大破裂速度后变为衰减至运动停止的Ⅲ型断裂动力学，得出问题的解析解，采用Ｇａｌｉｌｅｏ变换把固定坐标变为动坐标，用动坐标的Ｆｏｕｒｉｅｒ级数把控制方程的非线性偏微分方程约化为非线性常微分方程组，再用逐次逼近法，得出问题的解析解     

低温传热中的热波现象

热波现象是低温传热中的常见现象，对热波理论的研究具有重要的理论与应用价值。本文所涉及的范围包括固体中的热波现象和超流氦中的热波现象，结合近年来在此领域中的研究成果，介绍了其主要公式的推导过程及过热波现象的一些宏现或微观的解释，指出了热波理论的应用前景和在工程中的应用价值。     

一类非均布荷载作用下厚壁圆筒平面问题的应力解析解

采用复变函数法给出了表面受有一类非均布径向压力作用下厚壁圆筒平面问题的应力解析解,发现随着非均布侧压系数的增大,圆筒内某些区域的切向应力和(或)径向应力会由压应力变为拉应力,并且切向拉应力远大于径向拉应力。在不存在拉应力区的前提下,反算出非均布侧压系数的范围,并给出了不同非均布侧压系数所对应的拉应力区。最后用数值方法验证了理论分析的正确性。     

高温下钢筋混凝土异形柱的数值分析方法

将钢筋混凝土异形柱沿高度划分为若干小段,假定每一小段内各截面的曲率线性变化,结合虚梁法和结构截面在力和温度作用下的非线性增量有限元分析方法,提出了钢筋混凝土异形柱高温下基于虚梁法的数值分析方法,同时建议了高温下每一增量步内混凝土和钢筋应力-应力应变点位置的确定方法。编制了相应的程序RCSSCF,程序考虑了轴力的二阶效应,程序的有效性得到试验结果的验证。研究表明:基于虚梁法的数值分析方法计算的耐火极限总体上略小于基于变形假定的数值分析方法计算的耐火极限。     

超急速传热过程中热弹性响应的解析分析

考虑超急速传热过程中诱发的热冲击效应,基于L-S广义热弹性理论,建立了温度突变加热条件下热弹性响应的控制方程组。借助于Laplace正逆变换,在适当简化的条件下推导了一维超急速传热问题热弹性响应的解析表达式。通过对温度场、位移场及应力场的解析求解,给出了超急速传热过程中热波和热弹性波在弹性体内的传递规律,并指出在超急速传热条件下,由于热波和热弹性波的相互叠加作用削弱了热作用产生的热冲击效应。     

高地应力下圆形巷道临界冲击地压解析解

基于统一强度理论和靼性应变损伤模型,合理考虑中间主应力效应和剪胀特性,对高地应力下的圆形巷道进行弹塑性分析,由冲击地压扰动失稳理论建立圆形巷道临界冲击地压解析解.经与模型试验和工程实测数据比较,验证了解析解的正确性,并得出统一强度理论参数、剪胀参数、支护力、升降模量比和内摩擦角对临界冲击地压的影响规律.结果表明:确定高...     

一个瞬态温度场区间上下界估计的数值方法

提出一种求解带有区间不确定性参数的瞬态热传导问题的数值方法。利用Taylor展开和区间分析技术,建立温度区间量与不确定参数区间量的确定性关系,然后采用时域分段自适应算法和有限元技术,递推计算温度场的区间半径及区间中值,以估算温度场不确定区间的上下界。自适应计算可根据时间步长的变化,使计算在各离散时段达到给定的计算精度,从而保证整个时域的计算精度。在算例分析中,通过与组合方法、概率方法的比较,说明了所提方法的有效性,并探讨了Taylor展开阶次与计算步长对计算结果的影响。     

轴对称金属模具电磁热裂纹止裂温度场的分析

选择带有半埋藏环形裂纹的金属凹模为研究对象,通过金属凹模内外环面均匀通入强脉冲电流,应用电磁热效应实现了金属凹模中环形裂纹的止裂。采用复变函数的方法求解了脉冲电流放电瞬间裂纹尖端附近的温度场。由于脉冲电流放电瞬间,裂尖处电流绕流的热集中效应,在金属凹模内部,环形裂纹尖端金属的温升超过熔点,金属熔化,在金属凹模内部沿着环形裂纹尖端形成堆焊,致使环形裂纹尖端的曲率半径瞬间增大,阻止了干线裂纹源的开裂趋势。     

用于光盘的信息复制材料及其在温度场中的稳定性

选择丙烯酸酯基固休膜作为光盘信息复制材料，测量了其在７８０ｎｍ处的吸收系数，并进行了ＴＧＡ和ＤＳＣ热分析，根据热吸收理论，计算了ＲＯＭ光盘膜层中由激光辐照引起的温度场分布，结果表明，信息复制层在温度场中具有较高的稳定性。