本文基于熱彈性力學(xué)理論,建立了外表面受熱沖擊作用的軸對(duì)稱各向同性熱管的擬靜態(tài)熱彈性耦合模型。通過引入熱彈性勢(shì)函數(shù)和勒夫位移函數(shù),將相互耦合的溫度場(chǎng)與位移場(chǎng)分離為獨(dú)立方程求解,采用Laplace變換與留數(shù)定理嚴(yán)格推導(dǎo)出溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的一般形式,并結(jié)合數(shù)值仿真,圖像詳細(xì)展示了溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的分布,結(jié)果表明耦合項(xiàng)具有顯著效應(yīng)。并研究了實(shí)際工況中熱膨脹系數(shù)與溫度變化構(gòu)成的熱效應(yīng)對(duì)復(fù)合材料輸流熱管發(fā)生屈曲失穩(wěn)臨界流速以及非線性振動(dòng)的影響。通過熱膨脹系數(shù)與溫度梯度等熱效應(yīng)變量由矢徑表示,得到矢徑表示的熱效應(yīng)方程,其次建立了考慮熱效應(yīng)的彈性Bernoulli-Euler梁的失穩(wěn)與振動(dòng)分析的模型,先利用哈密頓原理建立偏微分控制方程,經(jīng)過迦遼金截?cái)嘟惦A之后根據(jù)特征值法求解分叉點(diǎn)研究了靜態(tài)后屈曲問題。其次利用諧波平衡法得到了強(qiáng)非線性振動(dòng)的近似解。同理討論了熱效應(yīng)對(duì)振動(dòng)的影響。通過仿真圖像表明,溫度與熱膨脹系數(shù)的升高使輸流熱管更易失穩(wěn),并對(duì)動(dòng)力學(xué)特性的影響明顯,研究?jī)?nèi)容比不考慮溫度效應(yīng)的輸流管動(dòng)力學(xué)分析更具有實(shí)際參考意義。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V444.36
【部分圖文】：

Trrrr ( 2 )， rr (2 ) Truruzz ( )， 0rz r z 力和內(nèi)熱源，則方程變?yōu)椋?2turrrrrr 1()()(1)(12002200rtrutTttTttTCrTrrrK ()0fT， ()0 fT， ()0 fT， ()0K KfT熱彈性模型的建立管的耦合模型時(shí)，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，將其簡(jiǎn)化為圖 2.1 所構(gòu)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，半徑為a，沿圓柱體的軸向?yàn)橹鴺?biāo)系當(dāng) t 0時(shí)，受到垂直于外表面的持續(xù)熱沖擊。

符號(hào) 參數(shù) 數(shù)值L 長(zhǎng)度 8a 半徑 1h 相對(duì)換熱系數(shù) 0.202v 泊松比 0.3 耦合系數(shù) 0/0.089真，分別對(duì)耦合與非耦合兩種情況進(jìn)行了分析，即0相當(dāng)于耦合，圖 2.2 至圖 2.13 中顯示了溫度場(chǎng)與應(yīng)耦合，實(shí)線表示非耦合，分別帶入了 n=6，n=10，n并在保證精度的情況下取 n 6。 2.4 可知，在 z 5截面上，當(dāng) 值較小時(shí)，溫度隨 值，溫度隨著 值增大而增大，且趨于一穩(wěn)定值收斂，小時(shí)，從圖上看出外部大于內(nèi)部溫度且兩者溫差較耦合與非耦合差值隨著 值增大逐漸減小且趨近于重

溫度場(chǎng)的軸向分布

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本文編號(hào)：2809940