导热三维温度场的科学计算可视化研究

将实体造型理论与导热理论有机结合，根据导热三维温度场数值计算与构型数据分布的特点，采用了颜色纹理法的可视化方案，建立温－色表；用空间二进制矩阵最小单元的灰暗度来产生无级的浓缩阴影变化，描绘出导热三维温度场的色温图，将每一瞬态的色温图顺序播放出来，从而实现导热三维温度场的可视化。该研究为热力传导问题的仿真提供了一条有效的途径。     

基于EBE策略的有限元法温度场神经网络计算

基于Element-By-Element(EBE)策略，提出了一种反馈网络和前向网络共同组成的多层神经网络以实现热传导有限元分析。输入层与中间层的联接权值为单元刚度矩阵与总体刚度矩阵的联系矩阵A，中间层与输出层的联接权值为A的转置阵，中间超单元联接权值为求解问题的单元刚度矩阵。分析和数值仿真结果表明，该神经网络稳定收敛于有限元模型解，为有限元分析并行计算提供一种新的方法。     

局部材料物性参数改变时温度场的计算问题

提出了一种伴随场的方法，用以分析温度场中局部材料参数改变时对原有场的扰动及扰动后温度场的计算问题，通过选择适当的伴随场，可以以原有温度场为基础，对扰动后的温度场进行计算。     

热传导方程有限元算法的两种计算准则比较

针对用有限元法计算瞬态温度场可能会产生振荡或超界的问题，曾提出过两种计算准则。通过数学推导，比较作者等提出的方法和传统的特征根法．发现新方法导出的计算准则更为完善和普遍适用。     

沥青路面温度场数值预估模型

为了准确预估在环境因素作用下沥青路面的温度分布状况,根据热传导基本理论,建立了沥青路面温度场数值预估模型,并使用有限差分方法对其求解.为了验证该模型的精度,在全国多个地区设立观测站,埋设温度传感器,实测沥青路面温度分布数据并收集与其相关的各种气象数据,如气温、太阳辐射、风速等.结果表明,模型可以较为准确地预估不同地区、不同季节沥青路面内的温度分布状况.     

混凝土箱梁日照温度场仿真分析

混凝土箱梁的日照温度场可通过理论分析并进行仿真分析,建立箱梁的有限元分析模型,对箱梁的日照温度场进行仿真分析,分别对箱梁各结构面温度的时程变化和各结构面的温差分布情况进行分析.分析结果表明,顶板、底板、腹板外表面的最高温度均出现在14:00,各板内表面的出现最高温度相对于外表面存在滞后,出现时刻为20:00.箱梁各板在日照作用下会出现相应的横向温差,沿梁高方向的竖向温差在14:00达到15.69℃.     

导热三维温度场的科学计算可视化研究

将实体造型理论与导热理论有机结合，根据导热三维温度场数值计算与构型数据分布的特点，采用了颜色纹理法的可视化方案：建立温－色表；用空间二进制矩阵最小单元的灰暗度来产生无级的浓淡阴影变化；描绘出导热三维温度场的色温图；将每一瞬态的色温图顺序播放出来，从而实现导热三维温度场的可视化．该研究为热力传导问题的仿真提供了一条有效的途径．     

温度场的数值计算

通过瞬态温度场的有限元计算，提出一种对流换热系数的确定方法，并对现有结构ＭＭ７１２０Ａ型精密平面磨床立柱进行了瞬态温度场计算，边界条件由实验方法确定．所得的计算数值和实测值充分一致。     

用有限元单元法计算混凝土平板的温度分布

用热传导理论的数值解法分别计算了混凝土平板的中心温度及平均温度,当板厚很大时,对于较大体积的混凝土,仅依靠天然冷却将不能满足灌浆要求,必须采取人工散热措施。     

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。     

数字式太阳敏感热真空试验温度场仿真研究

对数字式太阳敏感器的工作原理进行简单介绍,建立数字式太阳敏感器热真空试验时的有限元模型并进行了温度场仿真计算,并与热真空试验的实验数据进行了比较。     

液化气船液罐鞍座温度场的有限元计算

本文采有四边形９节点等参单元有限元法编制了一通用程序,它适用于任何二维“场”问题分析．对任意形状、不同边界条件,它都能较精确地进行处理,具有网格自动生成和编号的功能,能打印出每个节点的温度值,并画出各种鞍座的等温线簇．它的精度远高于常规的三角形单元,在３８６微机上的运行时间在５ｍｉｎ左右,一次最多可计算５３０个点．     

几何对称性在变压器温度场有限元法计算中的研究

变压器铁心温度场计算模型因边界条件不具有对称性而造成计算区域为电磁场计算区域的一倍.针对这一实际问题,本文分析了利用几何对称性从已有的属于一半区域的模块运行结果直接得到全区域的相应模块的运行结果的可能性,提出了实施方案和相应程序,从理论上解决了变压器电磁场计算与温度场计算之间的良好衔接问题,并且由于大量减少CPU时间而具有实际意义。     

求解温度场的非线性有限元方法

从Galerkin有限元方法出发,对自由表面上的辐射换热的数学表达式不作线性化处理,而是把温度场的求解问题转化为非线性代数方程组的求解问题,并且用Newton迭代法计算了温度场．     

一般壳体温度场的有限元分析

构造了一种适用于壳体温度场分析的壳体温度单元。此种单元可以假设温度沿壳体厚度方向为线性变化或二次函数变化。通过引入壳体内外表面的边界条件，最终只保留壳体中面节点温度为未知自由度；用罚函数法实现了壳体温度单元与实体温度单元的联接。由此建立的有限元表达格式在数据准备和计算机运算时间上都比现行算法节省很多。     

高硬度涂层磨削温度场的数值仿真和实验研究

采用数值仿真和实验研究相结合的方法,分析了WC-Co高硬度涂层磨削温度场.以矩形移动热源理论为基础,结合实验加工条件和工件材料性质,通过合理的假设简化,建立了金刚石杯形砂轮磨削WC-Co高硬度涂层材料的温度场数学模型,利用有限元方法对磨削温度场进行了数值仿真,提出了涂层磨削温度的实验测量方法并对涂层表面磨削温度进行了实验研究.实验结果与仿真结果基本一致,表明所提出的高硬度涂层温度场数值仿真和实验研究方法能比较真实地反映WC-Co涂层材料在磨削过程中的温度变化情况.     

齿轮稳态温度场及热变形研究

根据摩擦学、传热学以及齿轮啮合原理等知识,确定了轮齿各表面的对流换热系数的计算方法,及啮合面摩擦热流密度的计算方法.利用APDL语言建立了单齿热力耦合分析的有限元参数化模型.引进了混合介质特性参数的比例因子及修正系数,使得有限元模型更加接近实际工况.得到了齿轮单齿稳态温度场及热变形的有限元分析结果.并通过数据处理得到了啮合面热变形量沿啮合线法线方向的变形曲面.研究结果表明:齿轮的稳态温度场存在明显的温度梯度,啮合面温度最高,最高温度出现在啮出端双齿啮合区中部.齿轮的热变形存在明显的变形梯度,齿顶变形量最大,齿根最小.热变形沿啮合线法线方向的变形量,在齿顶中部最大,在齿宽方向成上凸分布,且在齿顶位置上凸最明显;在量级上与齿廓修形的修形量处于同一量级,因此将对齿廓修形的效果产生很大影响.本文的研究可为考虑热变形的齿廓修形设计等提供理论依据.