圆柱体激光相变硬化三维温度场数值计算

建立了圆柱体工件激光相变硬化过程的三维传热学模型，根据此模型，采用有限差分法对圆柱体工件在激光相变硬化过程中的三维非稳态温度场进行了数值模拟，预测了42CrMo钢圆柱体工件激光相变硬化区的宽度和深度，对42CrMo钢圆柱体工件进行了激光相变硬化实验，并实测了工件激光相变硬化区的宽度和深度，研究结果表明：采用数值计算的方法，可以准确地计算出圆柱体激光相变硬化过程的温度分布及微观组织分布；预测的激光相变硬化区宽度和深度与实验测量结果符合的较好。     

轴对称声振耦合的边界子波谱与有限元耦合方法及应用

在轴对称结构有限元和轴对称Helmholtz积分方程的基础上,建立了轴对称弹性结构构声振耦合的边界 子波谱有限元耦合方法,该方法能处理任意边界条件。采用提出的耦合方法研究了含有壳、肋、板复杂结构的水下航行 器的声辐射,给出了轴对称圆环肋的刚度矩阵和质量矩阵。进行了声振耦合的模态分析,研究了航行器的轴向激励、侧 向激励的声辐射;计算了0～2kHz的频率响应。结果对水下航行器的研究设计有一定的参考价值。     

有限元线法轴对称单元在稳态温度场分析中的应用

该文将有限元线法应用于温度场分析,提出了一种分析温度场的新方法。以轴对称单元为例,简要地阐述了有限元线法分析温度场的基本步骤。重点介绍了有限元线法分析在分析温度场中的理论推导过程,得出了常微分方程和对应的边界条件。选用高质量常微分方程组器求解所得的常微分方程组,通过调用子程序APPSLN可输出任一点的解答。     

复合材料层合板壳的三维退化热壳元分析

根据壳元的几何形状规定, 推导了壳元几何关系公式; 假设温度沿壳元厚度是二次多项式分布, 在给定边界条件下, 推导了壳元温度函数表达式; 根据传热定理和有限元离散原理, 推导了复合材料热传导系数从材料坐标系到有限元分析的等参元正则坐标系的变换关系, 建立了各向异性复合材料层合板的有限元热分析列式; 通过积分变换, 推导了三维退化热壳元公式。在此工作基础上, 编制了有限元计算程序, 将计算结果和ANSYS 计算结果进行了比较, 结果吻合较好。经证明, 三维退化热壳元可以节省内存和提高计算效率。      

基于有限元思想的无限微热源冶炼炉温度机理研究

对无限微热源法制备β-SiC粉体的冶炼炉进行温度机理研究,根据传热形式、传热模型推导出无限微热源冶炼炉的导热微分方程,采用Galerkin法对方程进行变分并得出平面非稳态导热温度场分布方程,利用有限元思想对方程进行推导,再采用有限差分方法求解温度矩阵以得到炉内各个时刻温度的变化情况.     

温度影响下Winkler-Pasternak弹性地基上多孔FGM矩形板的自由振动分析

基于经典薄板理论和Hamilton原理研究温度影响下Winkler-Pasternak弹性地基上多孔功能梯度材料(FGM)矩形板的自由振动特性。采用Voigt混合幂率模型和孔隙任意分布模型来表征多孔FGM矩形板的材料属性,并考虑多孔FGM矩形板内部均匀温升和材料具有温度依赖特性;应用物理中面推导弹性地基上多孔FGM矩形板自由振动的控制微分方程并进行无量纲化;采用微分变换法(DTM)对无量纲控制微分方程及其边界条件进行变换,引入典型的六种边界在MATLAB统一编程且保证计算精度一致,经过迭代收敛,求解出无量纲固有频率;通过算例研究了边界条件、梯度指数、升温、孔隙率、长宽比、边厚比、无量纲弹性刚度系数和无量纲剪切刚度系数对多孔FGM矩形板振动特性的影响。     

空洞敏感型超塑材料充模胀形的有限元模拟

本文采用大变形刚粘塑性有限元模拟，研究了空洞敏感型超塑材料的充模胀形过程，模具为轴对称任意倾角锥形模。采用轴对称薄膜环单元，由修正的Ｌａｇｒａｎｇｅ法建立包含摩擦项的泛函并在此基础上形成有限元列式。通过对基体厚度耦合迭代和由修正的Ｇｕｒｓｏｎ方程导出的空洞长大模型来计算空洞发展。     

阶梯形圆形水池分析的传递矩阵法

考虑剪切变形的影响,推导了圆形水池在轴对称荷载作用下的中厚壳有矩理论公式,其微分方程与Winkler地基上Timoshenko梁的微分方程一致,当圆形水池池壁剪切刚度取无穷大时,其可退化成相应薄壳理论公式.利用初参数法,推导了微分方程的解形式和建立了结构分析的传递矩阵法.分析了底部固结项部自由、在分布荷载和径向荷载作用...     

考虑位移的土压力理论在支护桩受力分析中的应用

针对支护桩所受土反力与土体位移呈非线性关系的问题,通过引入梅国雄提出的考虑位移的土压力计算方法,将计算方法中的土压力代换单桩挠曲四阶微分方程中的土反力,得到一个四阶变系数非齐次非线性常微分方程;然后根据支护桩位于基坑底面上、下所处受力状态的差异和桩顶的初值条件,采用泰勒级数解法求出支护桩任意深度处的挠度解析解;再根据桩体的挠度计算出桩周土体的位移量,并得到桩周土反力的计算式;由此便可计算桩身任意深度以及该深度截面上任意点处的受力情况,使得问题的求解更简捷。最后还给出了计算实例来验证所采用的方法以及所推导出的公式的正确性。     

考虑主动散热圆柱多孔夹层材料等效热导率及散热性能

针对多孔夹层圆柱壳的主动散热性能以及等效热导率的计算问题,通过推导多孔结构的等效热导率和主动散热状态下的稳态温度控制方程,在对流换热条件下,计算了考虑主动散热后所折减的等效热导率,及其与结构相对密度和流体流速之间的关系。采用考虑主动散热的等效热导率,计算结构瞬态温度分布,并与有限元结果进行对比。同时,计算了夹层圆柱壳相对密度和结构散热性能的关系以及最大散热性能相对应的最优相对密度和最优杆件厚度。通过瞬态温度分布结果与有限元结果对比,得到采用考虑主动散热的等效热导率所得结果与有限元结果吻合,说明了计算等效热导率方法的有效性,并且可以准确地计算瞬态温度分布;同时分析得到等效热导率随着流体流速的增大而减小,随着结构相对密度的增大而增大;在相同结构质量下,正方形和正六边形构型具有较好的主动散热性能。     

不同形状电子元件对冷却效果影响的数值研究

对不同形状电子元件冷却在系统中的速度场和温度场进行了模拟,建立二稳态流场及温度场模型,并运用壁面函数法进行流固边界耦合,在电子元件的散热面积为定值的条件下改变其形状,采用成熟的CFD软件进行数值求解,从而得出冷却空间二维压力场、流场及温度场分布图形。     

Upgrading Radiofrequency Electromagnetic Field Standards. Part 2

The stages are considered in incorporating the radio frequency range in electromagnetic field parameter standards. The problems then involved are considered, together with the methods of solution and results obtained. The history of electromagnetic field standards is closely related to research in two metrological centers: VNIIFTRI and NIST.     

Upgrading Radio-Frequency Electromagnetic Field Standards. Part 1

Stages are considered in incorporating the radio-frequency range in setting up standards for electromagnetic field parameters. The problems involved are discussed, together with methods and results from resolving them. The history of electromagnetic field standards is closely related to researches in two metrological centers: VNIIFTRI and NIST.     

锻造温度场和应变场对TC21钛合金显微组织的影响

研究了片状组织TC21钛合金在两相区锻造过程中的α相演变.采用有限元法分析了锻造过程中温度场、应变场的变化规律并定量分析了α相的形貌变化,Feret Ratio越小,形貌趋于球化.结果表明,应变场与温度场影响片状α相演变,在较低的应变条件下,锻料边部由于温度降低较快,再结晶充分,Feret Ratio为17.944;锻料中心位置温度较高,Feret Ratio为23.98.     

碳纳米管冷阴极超高真空鞍场规的电场模拟与实验研究

在静电鞍场规的基础上研制了一种碳纳米管(CNT)冷阴极鞍场规(SFG).这种冷阴极鞍场规具有电极尺寸小,吸放气率低,热效应低,功耗低的特点.本文首先计算了碳纳米管冷阴极鞍场规的电场分布,计算结果表明,二极型碳纳米管电子枪的引出栅极的正电位在低于100 V的情况下对环形阳极鞍场规的轴向电位分布影响很少;并且在现有条件下对规管参数进行了测试,实验测定的规管对空气的灵敏度是1.05 Pa-1,规管功耗由热阴极规的0.9瓦减小到7毫瓦.     

应力场、渗流场、流场耦合系统问题

三场耦合系统问题,即应力场、渗流场、流场耦合问题,是实际工程中经常会遇到的问题,至今还没有得到很好地解决。本文参照Sandhu和钱伟长的成果,建立三场耦合问题的分析方法。该分析方法是解决三场耦合系统问题的一般性理论方法,为该问题的解决提供了理论基础。     

Low-temperature critical field of YBCO

We have measured the upper critical fieldH _C2(T) of YBa₂Cu₃O₇ (YBCO) thin films in magnetic fields up to 140 T forH applied parallel to thec-axis of the film. The critical field in the zero-temperature limit is 138 T, and the temperature dependence does not fit any simple model.     

土体冻融过程中水、热、力三场耦合本构问题及数值分析

根据传热学、渗流理论及冻土力学提出了带相变的温度场、水分场和应力场耦合问题的数学力学模型及其控制方程。利用自行开发的程序进行数值模拟,加入我们推出的本构关系和所建立的数学力学模型,通过对冻土路基水分场、温度场、应力场三场的数值计算结果分析,得到了准确、详尽的符合实际的温度场与应力场、位移场、应变场耦合的计算结果。     

顶部开窗对空气源冷热水机组外部流场影响的数值模拟分析

应用FLUENT软件对某空气源冷热水机组外部流场进行了模拟与分析,模拟针对四种情况进行,得到了不同条件下该机组外部气流的温度场和速度场。研究发现,对于摆放位置受限的风冷热泵冷热水机组而言,周围的建筑遮挡对机组外部流场影响甚大。采取上开窗的形式可以有效改善机组周围流场,避免上述问题,对提高机组性能存在潜在好处。