有限差分法在圆柱辊子温度场及热应力场计算中的应用

本文根据差分原理推导出温度分布关于轴对称柱坐标系无内热源情况下稳定温度场与不稳定温度场的差分方程计算公式,并以数值积分形式的计算公式来近似理论公式计算热应力场,二者结合起来可以解决圆柱辊子温度场及热应力场的计算问题。计算结果表明沿辊子横截面的应力分布规律与理论分析一致,计算数值同理论解相接近,并符合实测结果。此种计算方法可应用于冷轧辊进而可以解决连铸机二冷区夹辊及拉矫机拉辊的温度场及热应力场的计算问题。     

基于生长单元网格浮动的碾压混凝土坝温度场分析

针对碾压混凝土坝（RCCD）成层施工和材料成层的结构特点，引入非均质层合单元和生长单元的概念，提出随着生长单元不断并层生长和网格的浮动，能仿真模拟RCCD的成层浇筑施工过程的算法。同时，对某一高RCCD从施工期到运行期的温度场变化全过程进行计算分析，论证了入仓温度对大坝温度场的影响，探讨了该坝温度场的特性，为温控方案的确定提供了定依据。利用该算法，能达到坝体三维不稳定温度场计算的仿真，并可大大减少计算单元数，使得RCCD不稳定温度场的仿真计算在不降低计算精度的前提下可有效地控制解题规模和提高计算效率。     

双辊薄带连铸用结晶辊套温度场及其热变形

利用非线性热力耦合有限元方法,对浇铸过程中结晶辊辊套的温度场分布进行了研究,并同时计算出了结晶辊的热变形.给出了浇铸稳定阶段的结晶辊温度场分布和热变形规律;分析了浇铸速度对结晶辊温度场和热变形的影响.通过分析得出,在浇铸稳定阶段结晶辊温度只在表层区域发生周期性变化,内部保持基本稳定,浇铸速度越低,周期性变化幅度越大.     

厚板焊接温度场解析解分析

分析讨论厚板焊接时准稳定温度场的解析解,通过实例,应用工具软件Origin和Mathematica精确计算焊缝熔池的外形尺寸,作图表示焊接接头不同截面、不同位置的温度分布和等温线分布.整个过程简单明了,没有数值计算的繁琐,可以为厚板焊接接头的温度场计算和焊缝熔池尺寸的计算提供快捷方法.     

用差分法解算巷道围岩与风流不稳定换热准数

本文分析了巷道围岩不稳定温度场的导热微分方程及其无因次形式,论证了变节距差分法的计算原理和公式,给出了不稳定换热准数随傅立叶数变化曲线,计算结果证明了该方法具有快速准确的特点图２,参２     

太阳辐射对福建省桥梁截面温度场的影响研究

实地采集福建省8 座城市的太阳辐射数据,基于此提出一种适用的数值计算模型. 选取一座实桥,实地监测其主梁截面温度场数据,并采用MIDAS-FEA软件建立有限元模型进行模拟. 有限元模型计算值与实测值对比表明,夏季考虑太阳辐射的截面温度场计算曲线与实测曲线吻合较好;而不考虑太阳辐射的截面温度场计算曲线的峰值低于实测值,且其峰值出现的时间迟于实际值. 冬季太阳辐射对于桥梁截面温度场影响可以忽略不计.     

二阶抛物型方程具等值面边界条件的初边值问题

一、引言和实例在石油试井压力恢复曲线或降落曲线的计算以及地下电缆周围不稳定温度场的计算等生产实际问题中,都可提出二阶抛物型方程具等值面边界条件的定解问题.我们分析了此类问题提法的合理性,并用有限元素法进行了大量的计算工作,得到了满意的结果.本     

有限单元法对柴油机起动过程活塞温度场的计算

有限单元法求解不稳定温度场时,通常在温度对时间的偏导数(?)T/(?)t 的展开中采用二点后差格式。这种格式是无条件稳定的,但精度较低。Crank-Nicolson 二点格式精度明显提高,但在时间步长较大时容易使计算结果产生振荡,由于这些原因,上述格式都要求采用较小的时间步长,对活塞温度场(通常划分150～350个节点,250～600个单元)的不稳定导热计算就要花费很长的计算机时间。本文采用三点后差格式和 Galerkin 格式并配合变步长计算方法,能够达到较高的精度和较好的收敛性,从而大大节省了计算机时间。本文对二种柴油机活塞作了起动过程温度场计算,证明这是一种适合于大型工程问题实用的计算方法。     

石门子碾压混凝土拱坝温度场实测与仿真计算

碾压混凝土坝的非稳定温度场是进行仿真应力计算和设计的基础。根据理论分析和数值计算 ,分析各热学参数和非热学参数对非稳定温度场的影响。通过对石门子工程(在建 )进行工程实际监测 ,取得了一些高程测点实测温度变化过程 ,并与仿真计算结果相比较。为模拟混凝土中粉煤灰后期放热 ,提出双 e曲线模型 ,使仿真计算结果更符合实际。按所提出的方法进行非稳定温度场的计算预测 ,从而对大坝后期浇筑作指导 ,具有较好的工程应用价值。     

掘进工作面围岩温度场的无因次分析

为科学预测高温掘进工作面气候条件,制定合理降温措施,需对工作面围岩温度场进行研究.根据掘进工作面不断移动的特点,建立动坐标下的围岩温度场数学模型,并实现无因次化;利用有限体积法对模型进行离散,并编制解算程序.以无因次长度为25的掘进工作面为例,解算得到毕渥数Bi和贝克莱数Pe均为1时其围岩无因次温度分布,以及不同条件下迎头周边巷道的不稳定换热准数分布;通过大量计算,得到不同毕渥数时不稳定换热准数随贝克莱数增大的变化曲线.研究结果表明:不稳定换热准数随毕渥数、贝克莱数的增大而增大.通过查图即可确定围岩与风流间的不稳定换热准数,从而为工作面的风温预测和需冷量计算提供基础参数.     

Statistical Model of the 3-D Braided Composites Strength

Based on the statistical model for the tensile statistical strength of unidirectional composite materials and the stress analysis of 3-D braided composites, a new method is proposed to calculate the tensile statistical strength of the 3-D braided compos- ites. With this method, the strength of 3-D braided composites can be calculated with very large accuracy, and the statistical parameters of 3-D braided composites can be determined. The numerical result shows that the tensile statistical strength of 3-D braided composites can be predicted using this method.     

一种三维物体的测量方法及其应用

介绍了一种仅使用一台CCD摄象头的低成本三维视觉测量方法。将结构光投射到由转动系统带动而旋转的三维物体上,经图象采集后,计算机求出三维物体的表面深度及各点的空间坐标,其数据用于计算机辅助雕刻及非规则形体的表面测量和加工。     

一种新型的物体三维轮廓非接触测量系统

为了重构物体的三维轮廓，在双目视觉理论的基础上，提出一种仅使用一台摄像机和一个旋转平台对物体进行全方位测量的系统。通过控制物体回转，该系统先重构出物体局部轮廓，然后采用拼接技术实现物体整体重构。实验结果表明，该系统可以较好地还原出物体的三维轮廓。     

金属体积成形过程的无网格RPIM方法分析

建立了基于无网格径向点插值RPIM法的二维体积成形动态显式计算模型.采用具有Delta函数性质的RPIM形函数构造位移域,因此可以很方便地施加本质边界条件.基于防御节点法给出了二维接触碰撞问题的接触力计算方法,避免罚函数法罚因子选择问题,以及拉格朗日乘子法不适合显式算法的问题.采用完全拉格朗日格式和弹塑性本构关系解决金属体积成形过程所涉及的几何非线性和材料非线性问题,并通过将工件变形分解为偏量部分和体积部分,有效消除金属体积成形中的体积自锁现象.数值算例表明,该算法可方便准确处理大变形畸变问题,是模拟金属体积成形过程的一种有效方法.     

三维各向同性谐振子的升降算符

利用合流超几何函数的递推关系式得到径向算符对归一化径向函数的作用结果，得出其升降算符通项，便于求解矩阵元。     

双曝光全息干涉法测量柴油机燃油喷雾的浓度场温度场

采用双曝光激光全息干涉法，在试验气缸中，非接触地同时测量出燃料喷雾的三维浓度场温度场分布。利用代用燃料戊烷在４２３Ｋ，４—６ＭＰａ的试验条件下，记录了不同压力及不同喷射时刻的全息图。将喷雾束做为轴对称的位相物体，运用Ａｂｅｌ变换求出折射率的三维分布，进而由折射率数值计算出油气的浓度及温度分布，给出了试验条件数据结果和分布曲线。     

层状横观各向同性饱和地基的三维Biot固结问题

首先引入状态向量，在直角坐标系下推导出横观各向同性饱和地基Biot固结问题的状态方程，然后基于laplace变化和双重Fourier变换，求解了状态方程，得到传递矩阵，进而利用传递矩阵，并结合饱和地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件，求解了层状横观各向同性饱和地基的Biot固结问题。     

混合元法及其在本质边界条件处理中的应用

为了解决无网格Galerkin(EFG)方法中本质边界条件的施加问题,提出了一种耦合径向基点插值无网格(RPIM)方法与EFG方法的混合元法.该方法将问题域分成两部分,在包含本质边界部分采用RPIM方法处理,其余部分采用EFG方法,然后利用两种无网格插值方法之间的关系进行耦合.数值算例结果表明:文中方法在简明有效地处理本质边界条件的同时,具有与EFG方法相当的计算精度,且易于编程计算.     

基于有限元分析的开关磁阻电机调速研究

摘要：本文针对开关磁阻电机定、转子磁极存在显著的端部效应、轴边缘效应和高度的局部饱和特点,采用二维和三维电磁场有限元分析,对开关磁阻电机的磁场分布、静态特性等进行了大量的计算,通过仿真的结果,得出了开关磁阻电机在几个典型转子位置下的磁场分布图、绘制出了开关磁阻电机的磁化曲线族,建立了磁阻电机非线性模型,依据非线性模型构建开关磁阻电机调速系统,采用高速变角度电压斩波控制和低速定角度电流斩波的控制方法,仿真得出好的调速效果。最后,通过样机实验验证了有限元分析数据的合理性及非线性模型的正确性。     

含缺口受拉平板三维应力场及其对脆性破坏的影响

含尖缺口受拉平板三维应力场 ,在理论上已有多种解析解法但演算复杂。该文从 Neiber解析法出发 ,导出含尖缺口受拉平板三维应力场的实用简化计算方法。对于脆性破坏最有意义的是裂缝尖端附近的应力状态 ,经过理论计算 ,简化解在距离裂缝一定范围内的误差只有 1.2 %。研究了裂缝尖端附近三维应力分布 ,及沿厚度方向的应力分布。结果表明 :应力集中区常处于三向受拉状态 ,其塑性发展受到限制 ,因而极易发生脆性破坏