变系数各向异性热传导问题边界元解法

提出了一种用边界元法求解一般变系数各向异性热传导问题时建立基本解的方法,并导出了求解一般二维和三维各向异性稳态热传导问题的纯边界积分方程。所建立的基本解考虑了热导率是空间坐标的函数,因此所导出的积分方程可用于求解非均质材料传热问题。由热源项引起的域积分,运用径向积分法将其转换成边界积分,形成不需要内部点的纯边界元算法。给出了二维和三维问题3个分析算例,并通过将边界元法结果与有限元法结果进行对比,证明了方法的正确性和有效性。     

变系数各向异性热传导问题边界元解法

提出了一种用边界元法求解一般变系数各向异性热传导问题时建立基本解的方法,并导出了求解一般二维和三维各向异性稳态热传导问题的纯边界积分方程。所建立的基本解考虑了热导率是空间坐标的函数,因此所导出的积分方程可用于求解非均质材料传热问题。由热源项引起的域积分,运用径向积分法将其转换成边界积分,形成不需要内部点的纯边界元算法。给出了二维和三维问题3个分析算例,并通过将边界元法结果与有限元法结果进行对比,证明了方法的正确性和有效性。     

圆柱壳结构水下爆炸冲击波毁伤的吸收冲量准则

为了准确评估水下爆炸冲击波对圆柱壳结构造成的破坏程度，考虑了冲击波与目标耦合过程中的冲量传递效率因素，给出了球面冲击波作用下圆柱壳吸收冲量的积分计算方法，并提出用其作为圆柱壳结构的毁伤准则威力参量。为了避免工程计算困难的问题，进一步给出了无需积分计算的近似简化算法。借助相关文献数据，对比分析了准则的准确度与适用性。结果表明，相对于冲击波峰压准则、比冲量准则以及能流密度准则，吸收冲量准则可以更准确地对比圆柱壳目标在不同工况下的毁伤效果，与圆柱壳结构毁伤程度具有更强的相关性，均方误差比其他准则降低76%以上；吸收冲量准则的简化计算方法可以准确逼近积分方法的结果，以文中工况为例，相对误差均在0.9%以内。所提出的毁伤准则具有良好的准确度和适用性，为准确评估水下爆炸冲击波对圆柱壳结构的毁伤效果提供了新的支撑。     

二维弹性问题线性单元边界元法奇异积分问题的处理

采用线性单元的二维弹性问题边界元法具有计算精度高的优点。但当点力所在结点与单元的端结点重合时,出现了奇异积分问题。本工作提出了解决奇异积分问题的一个方法,编制了二维弹性问题线性单元边界元法程序,并给出了两个算例。算例中讨论了角结点附近面力的处理问题。结果表明,本工作编制的边界元法程序是可靠的。     

化工容器壳体局部应力的计算与分析

采用解析法和有限元法对不同组合壳体即圆柱壳与球壳、圆柱壳与椭球壳连接处的局部应力进行了计算与分析,结果表明:两种算法计算得到的解的相对误差不超过±5%,说明两种算法所得的解是一致的。     

功能梯度复合材料圆柱壳基本理论及长壳固有振动解

本文首先在功能梯度复合材料圆柱壳基本理论上将原始三维变系数控制方程转化为特殊类型各向异性及薄膜-弯曲耦联的二维常系数方程;对相当长圆柱壳提出轴向、周向分离变量振型函数,求取满足基本微分方程的固有振动解析解,得到功能梯度圆柱壳固有频率与振型分析的一般性方法,适用于任意功能梯度分布复合材料长圆柱壳。     

拉压不同弹性模量变厚度圆柱壳基本方程及其应用

本文以变厚度圆柱壳微分单元为分析模型,导出了拉压不同弹性模量复合材料变厚度圆柱壳弯曲问题的平衡微分方程及其关系式.该方程的COLSYS数值解与ANSYS有限元结果比较表明,本文理论公式正确,基本假定合理,可作为复合材料变厚度圆柱壳较为精确的弯曲理论.     

注塑模典型截面温度场的数值分析

通过二维典型截面简化模具的三维结构，建立了注塑模典型截面温度场的边界积分方程。利用边界元法分别对动模和定模进行传热分析，根据分型面边界相容性条件进行耦合，最终求出型腔表面温度场的数值解。通过实例验证了文中算法的正确性与有效性。     

注塑冷却分析BEM模型中积分项的计算

注塑冷却分析最终归结为求解模具表面温度场BEM方程组,方程组中存在大量的积分项,这些积分项很难用解析式表示,因此无法求得它们的精确解析解,多采用高斯数值积分获得近似数值解,计算精度较低。本文采用近似解析解和半解析解代替原来的数值解,使得关键部位积分计算的精度提高了10％以上,不仅有利于提高冷却分析的精度,也有效地改善了边界元方程组的性态。     

注塑模冷却分析的边界元法

本文介绍了一种注塑模冷却分析的有效方法－－边界元法，根据注塑模内部尺寸相差悬殊（型胶为一狭缝，冷却孔长度远大于其直径）的结构特点，推导出适用于注塑模冷却分析折边界积分方程，并给出模具三维温度场的边界元计算方法，最后，利用一个例子说明了其于边界元法的冷却分析在实际中的应用。     

薄壁筒体卧置状态圆度的探索

简述了筒节圆度对壳体制造质量的影响、产生圆度的原因、测量筒节圆度的方法和确保筒节圆度的措施。提出了薄壁筒体卧置状态自重变形量的计算公式,可以较准确地知道筒节自重对筒节圆度影响的程度。     

复合材料加筋壳稳定性研究

本文根据复合材料加筋壳的材料特性,获得了环肋、纵筋、斜筋和三角形网格加筋壳的广义刚度系数,从而将圆柱壳与加筋壳恶性循环 问题统一起来,并利用Donell壳体理论,推导了在外压作用下,复合材料加筋圆柱壳总体失稳的临界压力公式,可供有关工程设计师参考。     

螺旋板稳定性问题的有限元分析

螺旋板是螺旋板换热器的主要受压元件。由于其形状特殊,支承条件复杂,用通常的方法对其进行静力和稳定性分析是十分困难的。本文以通过定距柱和密封钢筋相互支持的两块分别承受外压和内压的螺旋形柱壳作为计算模型,采用有限单元法,分计算模型为三个子结构,以及定距柱与螺旋板接触点对的主从关系,较好地克服了上述困难,得出了螺旋板在分布压力作用下的应力状态和失稳时的临界载荷。为了验证计算方法的可靠性,还做了模型实验。实验结果表明:螺旋板换热器的制造缺陷将使螺旋板的临界压力大幅度降低。     

圆筒形薄壳热屈曲临界温升一般表达式构建

随着航天和深海工程中薄壳结构的广泛应用,圆筒形薄壳结构热屈曲问题越来越引起广泛关注.首先给出了圆筒形金属薄壳热屈曲临界温升的一般计算表达式,然后基于有限元方法建立了该薄壳结构热屈曲分析的数值模型,计算结果验证了热屈曲临界温升计算式的准确性,同时进行了多参数对比分析.构建的两种热屈曲临界温升计算方法,将对今后高温环境下圆筒形薄壳结构的科学设计具有重要参考作用.     

尿素级不锈钢衬里腐蚀规律初探

归纳总结了水溶液全循环工艺尿素合成塔不锈钢内衬的腐蚀规律。研究表明：使用周期超过13年的尿素合成塔内衬均匀腐蚀规律开始分化，个别塔内衬腐蚀加剧明显；一般尿素合成塔中偏上部筒节的剩余壁厚最薄，可通过适当调整该筒节塔盘间距或塔板筛孔数，缩短该处反应时间，改善温度分布，以延长整塔使用寿命；多塔并联运行时，应注意管道阻力不同导致各塔氧含量的不均匀所引发的不均匀腐蚀。     

变厚度圆柱壳基本方程及其应用

采用变厚度壳单元理论推导出变厚度圆柱壳弯曲问题的控制微分方程。该控制方程可退化为惯用的基于等厚度壳单元导出的变厚度圆柱壳基本微分方程。结果表明，导出的基本公式在壳体厚度变化梯度不大时与惯用的理论公式数值结果差别不大，但这种差别随着壳体厚度变化梯度增大而增大。     

论容器压力试验的应力校核

以GB150-89《钢制压力容器》为依据，对文[1]进行了分析讨论，指出文[1]所得结论是错误的，并导出了内压圆筒容器无须进行试验压力下筒壁薄膜应力校核的有关条件。