大尺寸热压烧结炉温度场动态分布的有限元法研究

为研究陶瓷在热压烧结炉内温度场的动态分布规律,选用直径400 mm sialon陶瓷为研究对象,采用有限元辐射计算方法研究了加热速率、压头端面温度、隔热套筒高度对热压炉内温度场分布的影响.结果表明:在加热初始阶段,试样心部与边缘的温差随升温速率提高而增大,而在加热后期,随着升温时间增加,试样心部与边缘的温差逐渐减小,并稳定在17℃;样品区达到稳定温度所需时间随升温速率增加而减小;增大隔热套筒与模具之间的距离、增加石墨垫块与水冷压头之间的热阻均有利于提高样品区温度场的均匀性;样品区温度随其距中心距离增加而增大,并沿径向呈抛物线形分布.     

1700板坯中间包温度场的数值模拟及其优化

以1700板坯中间包为研究对象,应用FLUENT软件计算了中间包的温度场。结果表明：原型中间包内钢液温度分布不合理,两个水口出口温度不一致,且温降较大。优化后中间包内钢液温度分布更加合理,尤其是坝体高度555mm,并设导流孔的方案3为最优方案,此时中间包内钢液最低温度为1820．6K,最大温差为5K左右,进出口温差为1．9K。     

组合热源模型下焊剂片约束电弧焊温度场预测

通过反演法将高斯面热源与柱型体热源耦合构建成组合热源,再运用软件ABAQUS对焊剂片约束电弧焊高强钢T形接头在此组合热源作用下形成的温度场进行数值模拟.模拟过程中着重考虑了夹具与工件之间的接触传热.通过将模拟结果与实验结果对比,发现模拟与实验所得焊缝形貌、以及各测试点焊接热循环曲线基本吻合,从而验证了有限元分析中使用该组合热源模型预测焊剂片约束电弧焊温度场的可行性和有效性.对T形接头温度场分布研究发现,模拟的T形接头的面板和芯板在厚度方向温度分布均匀.对热循环曲线的分析中发现,夹具在工件冷却阶段的作用明显,为此对焊接热影响区范围进行数值预测,预测结果与实验结果吻合.     

全厚式沥青路面温度场预估模型

对沥青层厚大于30 cm的全厚式沥青路面的温度场进行分析。基于气温和太阳曝辐量影响的累积性特点,对我国4个地区路面温度实测数据和气象数据进行回归分析,并建立以气温、太阳曝辐量、路面深度为主要参数的不同地区沥青路面温度场预估模型。分析不同地区预估模型产生差异的原因,并引入历年的月平均气温作为地区修正系数,建立适用于各个地区的全厚式沥青路面温度场预估模型。结果表明,该预估模型具有较强的适应性和较高的预测精度。     

异形钢塔合龙精确配切量计算方法及应用

提出了考虑已成合龙口架设偏差的空间扭曲型合龙段精确配切量计算方法。以合龙口特征点至合龙段端口棱线距离构造目标函数,以合龙段满足架设偏差为约束条件,基于内点罚函数法驱动优化模型,精确计算合龙段各棱线配切量。通过连续72 h温度场与变形的关联分析,确定合龙时机;基于环境温度与温度场关联分析及天气预报,考虑温度影响,对配切量进行修正。最后,通过合龙口及合龙段多特征点坐标采集,计算合龙段配切量,实现了钢塔零附加应力精确自然合龙。     

两种立方体构型的微泡超声造影剂的温度场

通过计算黏性耗散产生的能量, 研究了磷脂薄膜超声造影剂在外界声压激励下, 单一微泡在血液环境内的温度场. 结合实验观测, 构造了以一个红细胞为中心, 8 个微泡为顶点的正立方体模型, 计算了微泡引起的中心温度的增量. 对于微泡浓度较高或出现微泡团黏滞在组织机体表面上的情况, 提出了密排面心立方体模型, 计算了微泡团对矩形区域产生的温度场, 得到了在此范围内的最高温度. 最后对所提出模型的安全性进行分析, 证明了其可行性和有效性.     

基于小波变换的三维温度场重建

建立了基于小波变换的三维温度场重建的新算法，与传统的变换法和级数展开法相比，该算法不仅能分析信号的空间－频率特性，滤除噪声，而且能实现有限角度重建，是一种实用性好较的算法，通过数值模拟计算，对小波变换法的重建效率和精度与ＳＡＲＴ及ＡＲＴ作了对比。     

高承载能力减速器温度场的计算

采用传热学和机械学理论分析高承载能力减速器内部热源的种类和传热途径，建立了稳态传热学模型，提出了用复合平壁导热及有限元方法计算减速器三维温度场发布和散热系数。该方法计算结果符合实验结果，为高承载能力减速器散热条件改善和冷却装置设计提供了依据。