一种基于加权多准则的火炮爆炸场中高温火球三维温度场的迭代重建算法

针对爆炸场温度高、温度动态范围大、不可直接测量、温度场重建难以取得较高精度等问题,改进了一种在图像重建中广泛应用的联合代数重建（simultaneous algebraic reconstruction technique,SART）算法,以实现爆炸场中温度场的重建。该改进方法将原算法迭代固定步长改为自适应步长,通过判断相邻像素间是否产生畸变来决定迭代步长的大小,无畸变时迭代步长较大,有畸变时则加入惩罚使迭代步长变小;并在SART算法满足的最小二乘准则中加入均匀性准则,提高重建质量。通过仿真实验讨论了惩罚区域和惩罚系数对重建图像质量的影响,并对比了传统SART算法和在校正项中加入惩罚的SART算法。实验结果表明,由于改进方法在迭代系数中加入了惩罚项,得到的重建图像质量更高。     

薄壁空心高墩温度场与温度效应分析

针对公路规范未给出桥梁高墩温度模式问题,依据太阳辐射理论探讨高墩与外界环境热交换机理,考虑太阳辐射、辐射换热、对流换热确定结构热边界条件,以莆炎高速公路奇韬溪大桥项目为依托,采用ANSYS软件建立薄壁空心高墩三维仿真模型进行墩温度场与温度效应分析.结果表明:薄壁空心墩与箱梁温度场分布存在一定差异,不应直接套用公路桥涵通用设计规范中箱梁温度梯度模式.高墩温度场表现出随太阳东升西落的正弦曲线变化规律,高墩外表面场温度分布主要受日照控制.温度效应对高墩线形的影响不可忽略,墩顶支座对温差作用下墩顶位移约束效果显著,在支座约束下最大位移降低幅度达53%.     

富水砂砾地层水平杯型冻结温度场变化规律分析

针对富水砂砾地层饱和度高、渗透性强和施工风险高等问题,盾构端头采用水平杯型冻结加固法,可有效防止涌水涌砂,保证施工安全.本文以昆明地铁5号线盾构始发端头的冻结作业为依托,对水平杯型多圈冻结帷幕各圈层的地层温度进行了现场监测,明确其温度场的变化规律、阶段特点及冻结效果.研究结果表明:温度场发展可划分为4个阶段,且与盐水降温的两期计划有很好的协调性.多圈冻结外圈与中圈之间冻结速度最快,外圈外侧最慢,发展速率之比可达1.00:0.53,符合实际工程需要.杯型冻结杯底加固区降温速率均高于杯身加固区,平均交圈时间快5 d左右,最终形成冻结帷幕的平均温度也更低.     

6061-T6铝合金薄板双脉冲MIG焊动态组合热源模型

为准确得出铝合金薄板双脉冲熔化极惰性气体保护焊（双脉冲MIG焊）焊接温度场分布特征,提出一种基于铝合金薄板全熔透焊接热量分布及焊缝成形特点的动态组合热源模型,通过编写子程序,对有限元软件进行二次开发,实现动态组合热源模型在空间上的分布加载,得出仿真过程焊缝形貌及温度场分布特征. 对2 mm厚6061-T6铝合金薄板进行双脉冲MIG焊对接焊接实验,得出焊缝形貌特征并记录测温点温度数据,绘制测温点的热循环曲线. 对比仿真与实验结果发现,对于铝合金薄板全熔透焊接,利用动态组合热源模型得出的焊缝形貌与实际焊缝形貌拟合较好,温度场仿真误差在允许范围内,最大误差点出现在距焊缝20 mm处,最大误差为12.25%.     

考虑对流换热因素的阶形脉冲激光加工热过程解析解及实验验证

材料的激光加工热过程是涉及激光束、工件及周围环境相互作用的复杂热交换问题, 特别是对流换热边界条件的变化将对温度场分布及加工质量产生很大影响. 而以往的温度场求解中, 对流换热条件基本都被简化或忽略, 直接影响了温度场及后续流场、应力场的计算准确性和精度. 研究了考虑对流换热边界条件的材料表面脉冲激光加工热过程, 通过Laplace变换的方法求解出物体温度场分布的解析解, 对无量纲参数进行了适当地设置和定义, 研究了无量纲距离x′、无量纲时间τ、表面无量纲能量吸收M及Biot数Bi与温度分布(无量纲温度T ′)之间的相互关系. 通过分析表明, 随着Bi值的增大, 外界的对流换热作用越来越强烈, 使得温度最大值所处位置偏离开材料表面, 逐渐向内部偏移. 采用红外测温的方法对解析解模型进行了实验验证, 取得了较为理想的结果.     

岩浆作用对煤层变质作用影响的探讨

本文通过热传导理论对煤系地层中岩浆侵入后的温度变化-冷却过程及其对煤层的热变质作用进行了模拟计算.高温岩浆的侵入严重影响了地层的温度场分布,但其冷却的时间是非常短暂的,在一百万年左右就能冷却到围岩的温度;同时,其影响范围虽然随岩浆侵入规模而变化,但也是有限的,一般在几十米.因此,岩浆侵入对煤的变质作用影响范围是有限的,这有助于岩浆发育地区的煤田勘探和开采.     

钢轨闪光对焊温度场分布的有限元分析

为研究钢轨闪光对焊闪光阶段的温度场分布,建立了三维实体有限元模型.计算过程中考虑了温度对材料相变和热物理特性的影响,运用"生死"单元技术解决闪光时液体过梁爆破引起物质烧损的模拟问题,同时采用红外电视图像测温法实时测量闪光阶段温度场分布.结果表明,有限元分析结果与实验结果十分吻合,为选择和优化闪光焊焊接参数提供了重要的手段,为后续闪光焊过程顶锻阶段热力耦合过程的模拟奠定了基础.     

热介质直埋管道周围温度场仿真研究

本文针对地下直埋管道，在分析大气季节性周期变化对其传热影响的基础上，建立传热数学模型，并采用数值计算方法求解出在季节性温度变化影响下的输送热介质直埋管道周围温度场，进而计算出管道随季节变化的散热情况。该数学模型充分考虑了大气温度季节性变化及大地本身恒温层对输送热介质直埋管道传热的影响，把无界域化为有界域，同时在计算时考虑管道周围土壤发生热物性非均匀等因素，从而大大提高了计算结果的精确度。经过与实测温度场数据值相比较：该数学模型建立基本正确，符合实际工况，精确性较高。     

中厚板控冷模型的灰色多目标决策

采用灰色多目标决策理论，结合最佳冷工艺，对32mm厚Q345B钢板进行钢板冷却最优控制模型的研究，确定了以返红温度，冷却速度，平直度和耗水量为控制目标，以钢板运行速度，集管开启组数为设计变量的最优控制冷策略，根据4个目标的性质采用不同的效果测度计算公式，按照实际生产的需求可进行不同权值的行决策和列决策，从而得到相应的最优控冷策略。