基于非局部理论的一维广义热弹问题研究

在Lord-Shulman理论和Eringen非局部理论的背景下,研究了材料特性与温度相关、受移动热源作用的两端固定杆的一维动态响应问题。建立了杆的非局部热弹耦合控制方程,运用拉普拉斯变换及其数值反变换求解控制方程,得到了无量纲温度、位移和应力的分布规律。详细讨论了材料特性参数、移动热源速度和非局部效应参数对所考虑变量分布的影响。结果表明:材料特性参数对各变量有显著影响;非局部效应参数对位移和应力影响较大,对温度影响不大;移动热源速度对各变量都有明显的影响,主要体现在其峰值的变化上。     

不同移动载荷速度下简支桥梁的变形及振动响应研究

利用奇异函数,基于梁挠曲线近似微分方程及横向强迫振动的微分方程,分别利用积分法及分离变量法推导出移动载荷作用下简支桥梁的弯曲变形方程及振动响应方程。应用Mathcad软件,研究不同移动载荷速度对简支梁静、动态变形的影响规律。结果表明:随移动载荷速度的增加,在相同时间内,简支梁的最大挠度和最大振动位移先增大后减小,呈近似抛物线规律分布;对于简支梁的给定截面,其最大静挠度不随载荷移动速度的改变而变化,但达到最大挠度所需的时间随着载荷移动速度的增大而减少;移动载荷速度一定时,简支梁不同截面最大挠度值随载荷的移动方向呈先增大后减小的趋势。     

特性参数与温度相关的二维广义热弹问题的动态响应

基于Green-Lindsay广义热弹性理论,研究了材料特性参数与温度相关、受热冲击作用的半无限大体的二维热弹动态响应问题。采用了有限元法,对得到的非线性有限元方程在时域中进行了直接求解,得到了无量纲的温度、位移、应力等物理量的分布规律。结果表明:各物理量的幅值随时间的增大而增大,且其非零值仅处在一个有限的区间内;与温度相关的特性参数对各物理量有显著影响,体现在各物理量的幅值随之降低。     

旋转压电体的广义压电热弹耦合问题的有限元法

基于具有2个热松弛时间的Green和Lindsay(G-L)广义热弹性理论,研究了无限大旋转厚压电板在上下表面受到条带状热冲击时的广义压电热弹性问题.为避免采用积分变换法求解带来精度降低问题,采用有限元法在时间域内对控制方程直接进行求解,得到了压电板在热冲击作用下的无量纲温度、无量纲位移、无量纲应力及无量纲电势等的变化...     

具有振荡边界热源的两类融化问题的数值研究

构造定时间步长的有限差分方法求解具有周期振荡热源的球型和柱型两类融化问题,对融化过程中移动界面的运动和液态介质内温度场的变化进行数值模拟,并分析Stefan数、热源周期振荡的振幅和频率对移动界面运动和温度场分布的影响。数值实验结果表明,Stefan数对于移动界面的运动和温度场的变化会产生非常大的影响,而边界热源周期性的振荡对移动界面的运动会随着相变区域的增大而不断减弱。该问题的数值模拟为工程实践中的相变传热问题提供重要的理论参考。     

温度相关中空柱的分数阶电磁热弹问题研究

基于分数阶广义热弹性理论,研究了材料特性参数与温度相关的无限长中空柱体的广义电磁热弹耦合问题的动态响应。中空柱体初始置于一恒定磁场中,内表面受热冲击作用。给出了介质的Maxwell电磁方程组及分数阶广义热弹性理论下电磁热弹耦合的控制方程。借助拉普拉斯变换及其数值反变换对控制方程进行了求解,得到了无量纲的温度、位移、应力及感应的电磁场等的数值解。计算结果表明,分数阶参数对温度、径向应力、环向应力、感应的电场和感应的磁场影响较大,对位移影响较小。温度相关性参数的增大,会导致各变量绝对值幅度的减小。     

云南景洪地热田成因及热流体化学分析

通过对景洪盆地地热系统和热流体化学分析研究,表明热田热源主要为岩浆余热、放射热、机械热,区内活动性断裂和岩石裂隙较为发育,为热水循环和赋存提供了有利条件,盆地中几乎所有的热水点均出露在复式背斜构造中。热流体化学分析表明,热水化学成分随水温变化而变化,地热水水化学类型以HCO3-Na型为主,呈弱碱性,通过地热温标计算,得出K~Mg温标更适用于该类型中低温地热田热储层温度的估算。     

云南苦楚邑—茅草坪地热田成因及热流体化学分析

温泉的岀露严格受哀牢山帚状构造中断裂带控制,在本异常带岩浆活动较强烈,活动性断裂和变质岩网状裂隙为热水循环和赋存提供了有利条件。研究表明,区内热田热源主要为:岩浆余热、放射热、机械热。热流体化学分析表明,热水化学成分随水温变化而变化,地热水水化学类型以SO_4-Ca·Na+K型为主。通过地热温标计算,得出K~Mg温标更适用于该类型中低温地热田热储层温度的估算。     

热致性液晶聚合物对PET冷结晶行为的影响

用ＤＳＣ法研究了两种不同结构热致性液晶共聚酯（ＰＥＴ／６０ＰＨＢ和ＨＴＨ６）分别对ＰＥＴ冷结晶行为的影响．结果表明,随共混体系中ＨＴＨ６含量的增加,ＰＥＴ冷结晶温度逐渐下降,而共混体系中ＰＥＴ／６０ＰＨＢ的加入使ＰＥＴ冷结晶温度突然下降,而后基本不再随ＰＥＴ／６０ＰＨＢ含量的增加而变化．对此两种不同结构的热致性液晶聚合物对ＰＥＴ冷结晶行为的不同影响提出了解释     

分数阶热弹理论下温度依赖材料特性问题研究

基于Youssef提出的分数阶广义热弹理论,研究材料特性随温度变化的含有球腔无限大体边界受热冲击的动态响应。借助拉普拉斯变换及其数值反变换技术,得到了模型的无量纲温度,位移以及应力的变化趋势。结果表明:当材料特性参数随温度变化时,热波传播距离在减小,无量纲温度、位移以及应力受到显著影响。     

细陶瓷棒的脉冲热流波动传播行为

用脉冲激光模拟微小圆柱陶瓷棒的脉冲内热源情形,实验研究了脉冲内热源对圆柱陶瓷端面温度场变化施加的影响.实验发现,陶瓷棒端面存在温度波动等非傅里叶导热现象.并且用存在内热源项的双曲导热控制方程和热量波动传播理论解释并定性地模拟了这种非傅里叶导热过程,得到了热流波动传播的实验证据.实验与理论计算结果表明,热弛豫时间τ对微小空间尺度下非均质材料的急速传热过程起着主导作用.     

聚合物应力松驰行为的过应力模型

在室温下对HDPE材料进行控制位移的实验,结果表明：在加载条件下进行应力松驰,应力随时间的增长而减小;而卸载条件下的应力松驰过程中,若反向应变较小;则应力随时间而减少,当反向应变较大时,应力随时间而增加,这种现象不能用非线性弹性理论进行解释,运用Krempl提出的过应力模型对聚合物在加卸载条件下的应力松驰行为进行了合理的解释。     

非线性粘弹性理论及其应用研究进展

评述了近年来关于非线性粘弹性理论及其应用的研究进展，着重介绍分数指数模型的松弛模量和蠕变柔量、非线性粘弹性本构关系、求解非线性粘弹性问题的弹性回复对应原理、弹性回复对应原理在断裂力学中的应用、非匀质粘弹性材料的连续介质微观力学等的研究概况，展望了该研究的应用前景。     

不可逆Carnot热机优化性能的局域稳定性

基于牛顿传热规律下的不可逆Carnot热机的优化性能参数,并利用局域稳定性分析理论,研究了热机系统在功率最大和生态学函数最优的稳定状态时系统的局域稳定性。导出了表征系统稳定性的“驰豫时间”与热转换系数比a/b,热容C,总传热面积F,热源温度TH和TL以及热漏之间的关系。比较了两个稳定工作状态时系统稳定性的高低。得到了对于实际系统的设计应该同时考虑系统的优化性能与局域稳定性的结论。     

二维二相Stefan问题的数值模拟

本文利用线方法和变区域的有限元法,成功地实现了二维二相Stefan问题的数值模拟.本方法的优点是运动边界上的两个条件被同时满足,因此,它具有较高的精度,即使在粗网格情况.本文把一个正方形冰块的熔解问题作为典型的计算例子.在各种不同参数(热扩散系数、熔解潜热等)和两类边界条件下,给出了温度分布和分界面位置的数值结果.在退化的单相情况下,与Meyer的结果进行了比较,符合是很好的.     

松弛模量与蠕变柔量的实用表达式

提出了在应用非线性粘弹性本构理论中弹性回复对应原理所需要的松弛模量与蠕变柔量的一般实用表达式．与已有模型的表达式相比,该式具有能与实验结果吻合很好、简单实用、计算速度快的优点．可以广泛应用于线性或非线性粘弹性实际问题的计算之中     

闪光对焊焊接传热过程的数值模拟

探讨钢棒在闪光对焊时的温度场分布。针对钢棒在闪光对焊时的特点,将钢棒简化为二维轴对称模型,利用ANSYS有限元分析技术对钢棒在闪光对焊焊接过程中的温度分布进行数值模拟。模拟时综合考虑了热源加载、相变潜热和随温度变化的热物性参数对温度场的影响,得到的模拟结果与实测值基本吻合,证明了所建模型的正确性。     

血管弹性重构方法的研究

在血管内施加静态压力,由血管内超声成象与二维运动估计方法获得血管壁组织内位移与应变分布后,在国际上首次重构获得了不同应变条件下真正意义下的务管壁组织弹性显微分布图象,在血管小应条件下,确定弹性明显差异区域与边界,求解应力平衡方程来重构血管组织弹性分布,在血管大应条条件下,利用牛顿－拉斐逊法使失代逼近位移与运动估计实验位移的均方误差为最小来重构血管弹性分布,离体猪血管实验结果证实了文中提出的血管弹性显微图像重构方法的合理性,并抑制了应变成象中的噪声,将血管力学在体实验研究推进到二维或多维亚毫米微结构层次,对血管力学基础研究和PTCA过程监控与疗效评价具有重要价值。     

超细长弹性杆的力学模型及其边界条件

阐明一类超细长弹性杆的静力学建模问题。在平面截面假设下对弹性杆离散化,用方向子表述弹性杆的位形,杆是截面的弧坐标历程。通过截面形心的应变矢量和弯扭度的定义,讨论了截面的变形几何,分析了Kirchhoff模型和Cosserat模型的异同。根据微段杆的平衡条件导出了Cosserat模型下以原始弧坐标为自变量的平衡微分方程,与关于内力主矢和主矩的本构方程联立,形成封闭的微分方程组。讨论了弹性杆的端部约束及其边界条件,显示了这类边值问题的特殊性,表明了大位移下的平衡问题本质上都是静不定问题。