热力射流温度场及温度应力数值模拟研究

热力射流破岩技术是指利用高温介质诸如超临界水对岩石进行快速局部加热达到破碎岩石的目的。由于岩石基质热导率很低，因此会在岩石表面形成温度应力。当温度应力超过岩石的强度，会在岩石内部形成微裂缝，且裂缝不断扩展最终使得岩石表面发生热裂解，热裂解作用导致岩石表面从本体脱落从而使得岩石破碎。基于热-固耦合理论建立了热裂解钻井模型，利用Crank-Nicolson差分方法求解得到了热裂解过程中井底岩石温度场和温度应力的分布规律。结果表明，在热裂解钻井过程中，岩石受热部分温度迅速升高，在径向和轴向方向上产生温度梯度；受热部分体积膨胀在径向方向上受到压应力作用，在轴向方向上发生屈曲，受到剪应力作用。研究成果对热裂解钻井的现场应用具有十分重要的指导意义。     

热障涂层热不匹配残余应力的分析研究

广泛应用于高温部件的热障涂层,在热载荷作用下各层间所集聚的残余应力是导致其层裂和失效的重要原因。针对热障涂层由于热不匹配产生的残余应力,建立了相应的平面应变模型,研究了温度与涂层厚度对界面残余应力和陶瓷层内最大残余应力分布的影响。结果表明,陶瓷层内的残余应力主要表现为横向压缩应力,且最大值位于距陶瓷层表面1/3厚度处;界面残余应力相对较小,但在自由边界处有应力集中现象;随着温度的升高应力值在增大,陶瓷层厚度增加会改变结构厚度方向上的应力分布,且厚度增加使陶瓷层内残余应力值和界面残余应力值减小。     

新疆北疆寒区渡槽温度应力的分析

温度应力是引起大体积混凝土结构,例如大坝、水闸、桥梁和渡槽等出现裂缝和发生事故的主要原因,因此对其进行温度应力分析应是一必不可少的内容。本文基于新疆北疆寒区短期温度变化比较剧烈的特点,采用有限元分析软件ANSYS10．0计算分析了某一大型渡槽的三维稳态温度场和温度应力,结果表明在较大的温差荷载作用下,在结构内部产生的温度应力是相当可观的。由此得出在渡槽设计中,温度效应作为对渡槽内力影响的主要因素之一,必须给予足够的重视而不能忽略不计。     

钠钙玻璃在CO2激光作用下的热应力分析

为了研究钠钙玻璃在预热和无预热两种情况下进行激光加工所产生的热应力的差别,在考虑辐射和对流的情况下,建立了激光扫描玻璃板的传热数学模型.分析了热应力与温度场分布之间的关系,并用有限元软件Ansys进行了数值模拟,得到了钠钙玻璃在预热和无预热两种情况下进行激光加工的温度场和应力场分布.计算结果显示预热后进行激光加工产生的热应力小于无预热的情况,试验结果与理论分析和数值计算基本符合.     

非线性温差作用下混凝土结构的温度应力

为探讨非线性温度梯度作用下混凝土结构温度应力问题,基于松弛法并结合杆件截面分析的网格法,借助Ansys软件二次开发的特性,综合考虑截面配筋及开裂的影响,介绍了空间结构的分析方法.针对上海铁路南站的温度应力,现场量测了环形框架梁中的温度场分布,根据实测结果,提出温度梯度计算的简化公式,并运用前述方法分析主站房的温度应力.分析表明,日照辐射温度对混凝土结构有显著影响.     

煤燃烧过程中的热应力破碎的研究

从理论上分析了煤燃烧过程中热应力破碎的特性．结果表明煤颗粒的抗压强度越小、煤的热传导系数越小、颗粒越大、炉膛内的温度越高、烟气对颗粒的传热性能越好,煤颗粒越容易或越早破碎．对于小颗粒的情况,尽管颗粒内部的温度梯度很小,但是由于温度的瞬时巨大的变化,在极短的时间内颗粒内部还是产生很大的应力,使得颗粒可能发生破碎。     

全氢罩式退火炉退火热过程的研究(Ⅱ) --对流换热系数和钢卷径向等效导热系数的分析

介绍影响全氢罩式退火炉内换热的两个重要参数——对流换热系数和钢卷径向等效导热系数，详尽分析了两个参数的影响因素，并对比了氮气和氢气气氛下两参数的不同，从而在机理上阐明了全氢罩式炉相对传统混氢罩式炉的优越性，为优化炉内换热提供了理论的依据。     

简谐变温场温度应力的数值计算和实验研究

编制了一整套结构温度场（包括简谐变温场）及应力场的有限单元法程序，并研制自控强制变温设备（ＡＴＣＭ仪），用ＡＴＣＭ仪配合光弹性实验可以得到简谐变温场及其温度应力。作为简例．本文用电算和实验研究了受简谐变温场作用的矩形板的温度应力，并与理论解作了定量比较，结果表明，三者吻合良好。     

能障法研究点铆固钢衬壳局部热屈曲问题

研究了钢衬壳局部热屈曲的特点、屈曲后的模态、稳定性以及屈曲前和屈曲后的能量变化与温度的关系,得到钢衬壳在局部屈曲模态下存在最小能量模态,并根据结构稳定的充要条件判别该模态为钢衬壳局部屈曲后的稳定模态,提出了求解钢衬壳局部热湿曲温度的能障法,得到了钢衬壳在不同温度下的能障与温度的关系。