冲击热流快速加热半无限体热冲击问题非傅立叶效应研究

基于热量传播速度为有限值的双曲线型导热微分方程式,对实际中常见的冲击热流快速加热半无限体所产生的动态热应力问题进行了理论研究,分析了动态温度效应和热;中击期间动态热应力的变化规律。所得结果对完善发展热冲击理论及分析其机理都具有重要的意义。     

超快速强热流加热半无限体瞬态温度场理论分析

计及超快速加热引起传热过程的非傅立叶效应,建立了第二类边界条件下的半无限体的动态温度场方程组。用拉普拉斯变换法对方程进行求解;结果表明,强热流快速加热在半无限体内产生一个温度波。波面通过之处引起局域温度突然升高。     

冲击与热载荷作用下结构应力波与变形波的计算

利用有限元法,提出了一种应力波及变形波的计算方法,并对一些典型结构进行了运算．结果表明,应力波和变形波是造成结构破坏的重要因素,热应力对应力波的变化也有很大的影响．该方法收敛速度快,数值稳定性好,简单实用．     

冲击与热载荷作用下结构应力波与变形波的计算

利用有限元法，提出了一种应力波及变形波的计算方法，并对一些典型结构进行了运算，结果表明，应力波和变形波是造成结构破坏的重要因素，热应力对应力波的变化也有很大的影响。该方法收敛速度快，数值稳定性好，简单实用。     

冲击应力波设计模型─—冲击应力波设计模型研究（Ⅰ）

冲击式凿岩过程实质上是冲击应力波产生和传递过程，因而冲击应力波设计机具有非常重要的意义。本文分析研究了冲击应力波的基本特征、设计目标和约束条件，建立了冲击应力波设计数学模型。图３，参１１。     

变分法在冲击应力波设计中的应用──冲击应力波设计理论研究（Ⅱ）

本文应用变分法原理，求解出以最小反射波能量为优化目标的冲击应力波极限函数，并就其边界条件、应力波形和能量传递效率进行了分析讨论，图２，参３。     

厚壁圆筒热冲击作用下的应力场

针对冲击的瞬时特性,在热冲击问题的边界条件中引入δ函数,在运用Laplace变换的方法求解厚壁圆筒内部受热冲击作用温度场的基础上,求解了圆筒的热应力响应,探讨了热应力随时间的变化,随圆筒内外径比的变化,为研究管式反应器减小热冲击损伤提供理论参考。     

圆锥杆垂直侵彻半无限厚水泥靶时应力波传播特性研究

根据动量定理和动能定律,建立了圆锥杆垂直侵彻半无限厚水泥靶时的动力学模型,并对所得到的这些非线性动力学方程进行数值求解,藉此分析了等效撞击力,进而根据牛顿第二定理建立了圆锥杆的波动方程,研究了应力波在圆锥杆中的传播特性和规律．     

半无限裂纹问题的Westergaard应力函数分析

对于Ⅰ型和Ⅱ型这样简单的裂纹问题,用Westergaard应力函数可以简单地求解出应力场及位移场;对于Ⅰ-Ⅱ复合型这样复杂的裂纹类型,很难甚至不可能寻求其Muskhelishvili应力函数.通过具体实例试图给出一种探求Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的Westergaard应力函数方法,经验证找到了两种应力函数之间必然的数理逻辑联系,并将两者统一起来,说明了两种方法对于求应力场及位移场的等效性.     

承受跟踪载荷的弹性半无限体的表面稳定性

该文考察表面受一类跟踪载荷作用的谐和弹性半无限体的表面平面应变失稳问题。在表面失稳以前，半无限体的变形是有限的。对于非线性支配方程，采用小变形叠加到大变形上的分析方法。通过分离变量，求解各自的特征值问题，得到了半无限体表面在随一类跟踪载荷作用下的平面应变失稳的临界条件。同表面自由的情形相比较，这类跟踪载荷的存在，改变了半无限体表面失稳的临界条件。     

简谐温度边界条件下金属薄膜中的热响应

从金属中电子-声子相互作用的抛物两步热传导模型出发,利用非经典的双相迟滞热传导方程,推导出了金属薄膜温度响应的拉普拉斯变换解,并利用黎曼和近似的方法得到了其拉普拉斯逆变换解,通过对几种膛代表性的温度响应算例进行分析,讨论了在微时间和微空间尺度条件下金属薄膜的热响应特征,计算表明,不同的特征参数B预示着不同的热响应温度和热传播速度,热传播速度随B的增大而加快,当B大于等于0、小于等于0.25时,絷响应温度随B的增大而减少;当B大于0.25时,热响应温度随B的增大而增加。     

非均匀热环境下人体热舒适的计算与边界条件

建立了人体-服装-微气候环境构成系统的数学模型,提出了该模型数值求解的边界条件.采用生物热方程与三维流场Navier-Stokes方程耦合求解的快速迭代算法,分别得到评价着装与不着装人体舒适问题的SD与EQT指标.数值结果表明:人体在着装与不着装情况下,数值结果与实验数据较吻合.     

热对流边界条件下含球形空洞流体饱和多孔介质的应力分析

基于热局部非平衡条件下饱和多孔介质热 弹性理论,研究含球形空洞流体饱和多孔介质在热对流边界和完全接触型（固定）边界条件下的温度、孔隙压力以及固相热应力.应用Laplace变换法获得了它们在Laplace变换域中的表达式,数值分析和考察了在球形空洞边界附近处的温度、孔隙压力以及固相热应力的热局部非平衡影响效应.数值结果表明,对于热对流边界条件情况,热局部非平衡影响效应是非常明显的,特别在Biot数为中等值时,热局部非平衡条件下孔隙压力以及径向应力和切向正应力绝对值的峰值都显著高于热局部平衡条件下所对应的值.     

脉冲热流冲击有限厚度材料双曲型热传导方程数值计算

针对快速热流加热的特点，考虑传热过程的非傅立叶效应；在脉冲热流加热条件下，采用双曲型方程和抛物型方程研究有限厚度材料内部的非稳态传热过程．数值计算结果表明，两种模型得到的内部温度场有诸多方面的不同．双曲方程的解表明：加热产生的独立运动热波使温度的变化具有波动性、延迟性，热波的叠加造成内部温度有可能超过边界温度；任意时刻热的传递方向处于复杂的境地。     

几何边界条件对导热系数测量值的影响

在用稳态法对不良导体导热系数测量的实验中，发现样品的几何边界条件对导热系数的测量值是有很大影响的，在工程学上一般认为当扁圆柱形样品的厚度小于半径的1／10时，这一影响就可忽略。但实验指出，可忽略的几何边界条件受样品本身的导热性制约。本研究可以对未知材料的导热性先给出粗略的判断，然后再确定适于实验的样品的几何边界条件，以提高测量的精确度。     

建筑热工用动态热流计及其标定方法的研究

首次研制了建筑热工用动态热流计，设计并制造了标定装置，研究了以系统辨识理论为基础的标定方法，从理论上证明了动态热流计及其标定方法的可靠性，标定实验结果表明，热流计动态特性及温度误差均能满足建筑热工测试要求。     

用波谱法对导热油连续加热结构变化的研究

用红外光谱，元素分析，核磁共振和场解吸质谱法，对在一定温度下连续加热不同时间的复杂组成的两种导热油进行测定，给出有关谱图及数据，了解油样组成和结构的变化及导热油加热变质的情况，以研究其热稳定性。     

基于共轭传热计算的换热器热应力分析

次级换热器属于机载环控系统的主要附件,负责冷却涡轮压气机后的高温高压空气。为了分析某次级换热器服役过程中产生的热应力,首先对其传热与流动进行数值模拟,建模时针对产品的结构特点划分为周期性单元以及侧板单元两类计算模型,并提出将周期性单元的周期边界结果传递到侧板单元中作为约束条件的数值模拟策略,通过侧板单元中的共轭传热计算得到了结构上的温度分布;然后对换热器整体进行分析,在侧板结构上加载所获取的温度场结果并设置其他约束条件得出热应力分布。对比实验数据发现,数值模拟结果误差均在10%以内,共轭传热数值模拟策略在航空换热器热应力分析中的有效性得到了验证。     

某地地埋管热响应试验研究与传热性能分析

地埋管换热器传热性能及传热过程的研究一直是地源热泵工程应用的理论基础和重点。结合河南某地地源热泵工程,针对不同埋管方式的垂直U型地埋管建立现场热响应试验系统,分析得到场地土壤等效导热系数为1.52 W/（K?m）;双U型地埋管换热器的换热效果比单U形管高30%左右,De32型双U地埋管的延米换热量比De25型高10%左右,地埋管延米换热量随载热流体流速的变化不呈正相关变化,存在最优流速使得换热器换热效果最好;以单位钻孔深度换热量最大作为优化条件提出优化U型地埋管换热器设计的方法,建议设计前试验确定适合管径和流体最优流速。     

环境条件下沥青路面热粘弹性温度应力计算

利用热粘弹性力学理论和有限元方法 ,以广义Maxwell模型模拟沥青混合料的粘弹特性 ,通过试验研究和理论推导得到其增量型热粘弹性本构关系 ,建立了环境条件下沥青路面的温度应力场有限元计算方法 .并给出一个计算实例