热贮料作用下浅圆筒仓温度效应研究

为了研究热贮料对筒仓位移及内力的影响并方便设计时计算由热贮料产生的温度效应,本文推导了热贮料作用下仓壁位移和内力的计算公式,并通过数值模拟验证了公式的准确性。利用所推导公式分析了竖向温差对钢筒仓和内外、竖向温差对混凝土筒仓的影响。结果表明竖向温差使钢筒仓在冷热贮料交界面附近的仓壁出现较大的径向位移差;并导致温度应力显著增大;该温度应力随着径厚比的减小而增大。内外温差使混凝土筒仓上端产生较大的周向拉力;竖向温差也使筒仓中部的周向力增大;且径厚比对周向力的影响与钢筒仓相似。     

高层建筑中利用竖井进行排烟的可行性分析

从理论和模拟两方面论述了利用竖井进行排烟的可行性。研究结果表明,影响竖井排烟效果的主要因素是进入竖井的烟气温度和外部力(包括外界空气的热阻力和竖井壁的粘性力),并且两者对烟气流动的作用相反,前者加快烟气运动,后者减缓烟气运动。最后提出,通过对竖井的合理设计,可以增大热烟气的动压,达到理想的排烟效果。     

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。     

变温条件下热结构的声疲劳寿命评估

为提高C/SiC热结构在热-声载荷下的疲劳寿命评估精度,分析了热结构声疲劳寿命的温度依赖性。基于频域疲劳评估方法,从温度变化改变结构动应力响应和温度与材料S-N曲线的对应关系两个方面,分析了变温条件下的结构声疲劳寿命评估。对C/SiC热防护壁板进行的数值仿真研究发现,随着温度的升高,加筋板结构的刚度降低,动应力响应峰值在整体上呈现左移且上移的趋势;在3个典型温度水平1100℃、1300℃和1500℃下,热防护材料C/SiC的疲劳性能随着温度的升高而降低。热-声两方面因素的共同作用,使得C/SiC加筋壁板在 1300℃时危险点的寿命降为1100℃时的7.1%,而1500℃时声疲劳寿命降低到1300℃时的3.9%。计及和不计及温度变化的过程,在4000 s内的疲劳损伤的计算结果相差约10²倍。     

钢筋混凝土结构的温度场

本文根据火灾下钢筋混凝土结构的特点以及火灾温度和时间的对数关系，经过合理简化给出了钢筋混凝土结构非线性瞬态问题的计算方法，并用试验予以验证。结果表明，本文给出的计算方法简单、灵活、稳定性好，精度满足要求，可用于钢筋混凝土结构的温度场分析和计算。     

不同竖井侧向开口位置对烟囱效应影响的实验研究

利用火灾科学国家重点实验室典型小尺寸竖井模拟实验台开展了系列实验,通过改变不同侧向开口位置组合,对竖井内烟气温度进行定量测量,揭示了不同竖井侧向开口位置对烟囱效应的影响程度。实验结果表明:竖井内烟气运动过程是随着竖井结构的不同而变化的,主要取决于进气口及顶部、侧向开口打开情况。该研究较为全面的分析了全封闭竖井、全开放竖井、仅中性面以下侧向开口开放、仅中性面以上侧向开口开放及中性面以下、以上侧向开口均有开放等不同竖井结构内烟气运动规律,进而揭示了不同侧向开口位置组合对烟囱效应的影响程度。     

某框支砌体结构火灾倒塌事故的模拟与分析

火灾下建筑结构的倒塌是整体结构系统的力学行为。由于整体结构火灾试验难度较大, 数值模拟是研究整体结构火灾行为的重要手段。该文采用考虑高温作用的纤维梁和分层壳模型以及生死单元技术, 对一实际框支砌体结构的火灾倒塌事故进行了分析, 模拟了整体结构在火灾作用下的倒塌过程, 指出了引起结构火灾倒塌的关键原因, 并根据数值分析结果对火灾下抗连续倒塌设计提出了改进建议。     

拉剪组合作用下平齐端板节点火灾行为的有限元分析

常温竖向荷载作用下平齐端板节点以承受剪力为主,高温下的大变形导致梁内产生巨大的悬链拉力,节点通常在拉剪共同作用下发生破坏。采用通用有限元软件ABAQUS建立平齐端板节点的三维实体分析模型,考虑材料的非线性及节点大变形的影响,模型建立了各部件间显式的接触关系。采用试验结果对模型进行验证分析,结果表明有限元方法可以准确地模拟出节点受力及变形,同时可以方便地得到节点整个破坏过程。螺栓受力分析表明,螺栓剪力越大则其极限抗拉承载力越小。对节点进行不同荷载组合的参数分析的结果表明：节点的临界温度随着拉力或剪力的增加而降低,且剪力的影响更为显著;在所研究的参数范围内,抗拉与抗剪相关承载力基本呈负的线性关系;增加端板厚度可以有效提高节点抗拉及抗剪承载力。     

内燃机气缸盖瞬态温度场数值模拟

分析了内燃机不稳工况的热负荷及测点在起动、突然加载工况的温度变化规律,进而得出边界条件的变化规律,由此用有限元法对缸盖温度场进行数值模拟,模拟结果与实测基本吻合．该分析方法具有通用性,温度场结果可为计算热负荷提供依据．     

基于承载力评估的混凝土结构火灾损伤的无损检测与评估方法

建立了基于承载力评估的混凝土结构火灾损伤的无损检测与综合评估方法,主要包括红外热像无损检测分析、电化学无损检测分析、构件截面温度场数值分析等方面。利用该方法,可由表及里、由现场实测结合理论计算,全面获取混凝土结构的火灾损伤信息,使评估指标和判据更科学合理,使评估结果更准确可靠。     

热电制冷系统的非稳态温度场数值模拟及其冷端温度的分析

热电制冷时由于电场与温度场的耦合作用，很难求得实际运行工况下的解析解，从而阻碍了对它的非稳定状况的分析，另一方面又制约了它在实际中的应用。通过对热电制冷系统的非稳态温度场数值模拟，较详细分析了非稳态状况下对冷端温度的影响因素，以能在此领域作初步的探索。