【摘要】：傳熱廣泛存在于人們的日常生活當(dāng)中。熱應(yīng)力分析是船舶結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中需要進(jìn)行考慮的問(wèn)題之一,主要包括溫度場(chǎng)、溫度梯度場(chǎng)、熱應(yīng)變和熱應(yīng)力。對(duì)于船舶等相關(guān)的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu),在工程實(shí)踐當(dāng)中往往很難得到熱應(yīng)力的解析解,通常采用基于有限元方法的商業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。在有限元方法中,二維三角形或三維四面體網(wǎng)格能夠不依賴于人工干預(yù)自動(dòng)劃分產(chǎn)生,可大大節(jié)約前處理時(shí)間,但是此類線性網(wǎng)格存在精度低的問(wèn)題。因此如果能夠基于線性單元而提高計(jì)算精度,對(duì)于工程傳熱及熱應(yīng)力問(wèn)題的準(zhǔn)確計(jì)算非常重要。針對(duì)以上有限元方法存在的問(wèn)題,在本文的工作中采用基于單元的光滑徑向點(diǎn)插值方法(CS-RPIM)來(lái)分析具有復(fù)雜幾何形狀和復(fù)雜邊界條件的熱應(yīng)力問(wèn)題。CS-RPIM采用線性單元對(duì)問(wèn)題域進(jìn)行剖分,采用實(shí)際節(jié)點(diǎn)和虛點(diǎn)相結(jié)合的方式構(gòu)建濃縮的徑向基點(diǎn)插值形函數(shù);方法基于廣義光滑伽遼金(GS-Galerkin)弱形式創(chuàng)建離散系統(tǒng)方程,并且基于單元的光滑域被執(zhí)行梯度光滑操作和數(shù)值積分。在本文中分別二維和三維的基本算例進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值計(jì)算,然后將CS-RPIM方法計(jì)算得到的結(jié)果與相同網(wǎng)格的有限元方法進(jìn)行對(duì)比。與傳統(tǒng)線性有限元方法相比,CS-RPIM在使用相同的三角形或四面體網(wǎng)格情況下,在變量梯度、熱應(yīng)變能中能夠獲得更高的精度和更快的收斂性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U661.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2689275