板弯曲问题及振动问题的刚体界面元法

提出一种适用于厚、薄板弯曲及振动问题的矩形刚体界面元法。该法不要求场变量Ｃ＾０,Ｃ＾１连续,计算简单。算例表明,算法是可行的。     

求解特定条件下的Helmholtz方程的修正有限体积方法

[目的]由于界面问题所导出的偏微分方程的解在通过界面时一般是不连续的,这使得大多数传统数值方法不能很好地适用于求解界面问题,而有限体积方法因保持物理量的局部守恒性,而且计算简单,于是成为解决界面问题的有效方法.因此,研究利用有限体积方法对求解界面问题具有重要意义.[方法]首先基于一种修正的有限体积方法对带有不连续波数和奇异源项的Helmholtz方程进行整体逼近.然后,通量采用泰勒级数展开,积分项利用多项式插值进行逼近,对于界面问题利用跳跃条件将负侧的点转化到正侧,从而构造了连续问题以及界面问题的六阶紧致有限差分格式.[结果]格式在连续波数和界面处都可以达到六阶精度.[结论]数值实验验证了格式的有效性和精确性.     

一般规范下势方程组结构的优化

提出了求解适用于一般规范的电磁势方程组的新方法：把适用于各种规范的旋量场算子方程的求解问题简化为一个二阶标量场方程的求解问题，从而将适用于一般规范的电磁势方程组简化为两个独立的标量方程。     

流场下格子-动力学晶体生长的模拟

在常规的相场方法中,耦合格子玻尔兹曼方法,采用新建立的格子-动力学耦合模型模拟不完全结晶的聚合物(ipp)枝晶在流动下的生长。使用多松弛的格子玻尔兹曼方程替代温度场方程,在其中耦合流场,并通过Fortran语言对格子-动力学耦合模型进行求解,规避了传统相场法需要高分辨率场精确解决固液界面的难点的同时,研究了在不同流场流速,界面厚度,驱动力参数下的聚合物(ipp)结晶形貌。结论显示:流速越快,顺流方向枝晶的生长越迅速;增加界面厚度,晶体生长加速;驱动力参数增大,晶体生长速率增加。     

快速超薄铸轧机铸轧辊变形热力耦合模型

快速超薄铸轧机铸轧辊的辊芯与辊套为 2种不同材质配合而成的复合体 ,存在不连续的结合面 ,辊芯内有几何结构复杂的内冷水槽而非单一实心体 ,周向温差较大 ,其温度场为非对称三维温度场 ,工作在多种物理场 (热、力 )下 ,作者运用热弹性力学理论 ,建立热弹耦合方程并求解 ,并结合接触压力 (轧制力分布 )模型 ,确定了铸轧辊温度场边界条件 ,得到了超薄铸轧机铸轧辊变形的计算模型     

二维问题的随机界面元法

首次提出适用于求解续及不连续介质结构可靠度的同界面元法,建立了数学模型,导出了基本公式,研制了计算程序。在算例分析中,用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法的模拟结果进行验证,实际计算表明本文提出了的方法是可靠而有效的,且适用于复杂结构可靠问题的求解。     

多道次中厚板热轧过程的综合数值解析法模拟

采用微分方程的解析解法和数值解法相结合的思路建立了中厚板热轧过程温度场、变形场和轧制力的综合求解模型.在该模型中,考虑到轧件厚度方向的温度梯度远大于沿宽度和长度方向的温度梯度,因而将热传导方程简化为一维微分方程,基于拉格朗日坐标建立了温度场的级数解法.针对中厚板轧制的速度场特点设定了速度场函数,基于欧拉坐标架建立了应变速率和应变的数值解法,从而解决了多道次轧制过程的温度场与变形场连续计算问题.利用该模型模拟了中厚板12道次热轧的成形过程,给出了轧件温度随时间的连续变化曲线以及各道次的轧制力、应变和应变速率的分布和大小.模拟结果与工业现场实测数据吻合较好.     

低频电磁铸造过程中温度场的形成机理

通过理论解析研究了电磁场引起铸造过程中温度场改变的原因,并通过在铸造过程中连续测温的方法进行了实验验证.结果表明,低频电磁铸造对温度场产生影响的主要原因是低频电磁场引起熔体强制对流.强制对流对熔体产生强烈的搅拌作用,促进了熔体内部的热交换,加强了熔体与结晶器壁(石墨环)以及熔体和固液界面的传热,使熔体温度场非常均匀,接近于同一温度.研究还发现,低频电磁铸造过程对浇注温度不敏感,改变浇注温度,结晶器内熔体温度变化不大.     

基于AutoCAD的铸件凝固温度场数值模拟

采用AutoCAD二次开发工具AutoLISP编写了铸件凝固温度场数值模拟程序.界面具有与AutoCAD相同的风格,具有方便用户使用的菜单和对话框,集前处理、温度场求解和后处理于一体,避免了AutoCAD和其他计算软件之间的数据传递和转换,提高了工作效率.实例计算结果表明,本程序能有效地模拟铸件凝固过程中温度场的变化情况.     

无压渗流的数值分析方法

在水利水电工程中,存在许多有自由面的无压渗流问题,自由面是渗流场特有的一个待定边界,这使得应用有限元法求解渗流场问题时,较之求解温度场和结构应力等问题更为复杂。归纳总结了无压渗流分析的各种数值计算方法,分析比较了其优缺点和适用条件,提出了无压渗流数值分析方法的发展趋势。     

重庆市热环境分析

近十几年来,各方面的学者对中国各气候区的城市热岛、城市湿度、城市风场、降水及能见度、城市发展对热环境的影响及微热环境的调节等方面都有一定的研究.但在研究应用中却存在一些根本性、基础性问题未解决.特别是中国有一半的城镇位于山区,对山地城镇的热环境和空气质量研究甚少.因此,以具有典型山地城市特征又处于亚热带气候区的重庆市为研究对象,分析山地城市的热气候特点以寻求有效的防范与治理措施,并合理利用高科技手段来规划、建设健康的生态城市.结果表明,流体计算软件CFD可以用于室外热环境的研究,通过分析可以看出重庆市周边的热环境好于重庆市中心,市中心的热环境有待改善.     

金属薄带铸轧辊套抗热损伤行为分析

金属簿带铸轧辊套的热损伤(如表面热龟裂、局部塌陷等)，是铸轧辊套的主要失效形式。作从铸轧辊套材质、制造及使用等方面，阐述了铸轧辊套的抗热损伤行为，提出了几种改善辊套抗热损伤能力的途径。     

转子系统局部热弯曲两种建模方式比较

局部热弯曲的转子系统建模方式有二维方法和三维方法两种,但两种方法的比较、适用范围的分析等尚未见报道.因此结合热传导学和转子动力学理论对局部热弯曲转子系统建模的两种方法进行详细阐述,并通过分析实际转子系统的热场、热变形、热弯曲振动,对两种建模方式的效率和精度进行分析和比较.研究结果表明:二维热场分析方法精度低但计算效率高,适用于输入热量集中的情况;三维热场分析方法精度高但计算效率低,适用于输入热量分散的情况.     

铝合金活塞红外线加热热疲劳实验台架研究

针对铝合金活塞 (特别是高强化特种车用发动机铝合金活塞 )的材料温度场的特点 ,利用红外线加热及一系列冷却调整、控制措施 ,保证自行设计的热疲劳实验台架对铝合金活塞的热模拟精度 ,并使该台架具有了进行高频影响下低频热疲劳实验研究的能力     

球面各向同性弹性体热应力问题

本文讨论了球面各向同性弹性体在定常温度场情况的热应力问题.利用位移分解,导出了独立的一个二阶齐次方程和联立的一个二阶、一个三阶非齐次方程组;给出了温度能用球函数展开时非齐次方程的特解,而对应的两个联立齐次方程则化为一个四阶齐次方程.这些齐次方程的特征根均可用弹性常数显式写出,从而可得出齐次方程的通解.文中结果可方便地用于求解球体和球壳热应力问题,极限情况则给出各向同性球和球壳的解.     

相变储热在建筑节能中的应用

相变储热技术是利用低品位能源 ,实现建筑节能的重要途径。综述了可用于建筑节能的相变储热材料和相变储热技术 ,并提出了这一技术领域内近期需要研究和解决的问题     

重庆温泉旅游资源及其开发策略探讨

近年来，温泉旅游成为旅游研究的热点问题之一．作者总结了重庆温泉资源丰富，利用历史悠久，分布集中等几个方面的特点，并根据重庆温泉旅游开发中的现实问题，从资源开发策略的角度提出了（1）实施疗养型、度假型、文化型以及综合型的差异化开发模式；（2）加强辅助要素建设；（3）加强市场营销有效性；（4）注重整体品牌塑造；（5）加强温泉资源保护等五点建议。     

聚丙烯腈纤维热稳定化反应动力学研究

采用“改进Coats-Redfern”法,通过差式扫描量热(DSC)研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在惰性气氛中的热稳定化反应动力学,探索了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。结果表明：在40~400℃范围内,PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应总体上符合一级的反应级数模型,计算得到表观反应活化能E_a=177.1kJ/mol;进一步分区通过分区研究和计算,提出了“三区域反应动力学模型”,此模型的计算值与实验值相吻合,能很好地预测PAN纤维在不同升温速率时的热行为;初步提出了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。     

机床立柱热变形规律的研究

本文利用有限元素法分析计算与红外测试技术相结合的方法,对立柱的温度分布与热源发热量之间的关系作了定量分析,得到了它们之间的关系式;从试验及分析中发现当热源处于立柱内某一位置时,可以得到一个比较均匀的温度场,分析结果认为,它可能成为最佳热源区;在此基础上又探讨了热源的不同位置对热变形的影响规律,进一步验证了该没想并提出了某些见解,为机床立柱的最优设计提供了依据。