針對焊接不銹鋼金屬屋面按照均勻溫度作用計算的方法不能反映實際溫度效應(yīng)的問題,本文以焊接不銹鋼金屬屋面系統(tǒng)為研究對象,進行了在太陽輻射—自然對流換熱作用下焊接不銹鋼金屬屋面的非均勻溫度場分布及其力學(xué)性能分析。通過FLUENT有限元分析軟件進行了太陽輻射和自然對流作用下的非均勻溫度場分析,同時進一步針對不同環(huán)境風(fēng)速和不同環(huán)境溫度進行了參數(shù)分析。在得到正確焊接不銹鋼金屬屋面非均勻溫度場的前提下,基于ANSYS WORKBENCH有限元分析軟件進行熱固耦合計算,得到了焊接不銹鋼金屬屋面在非均勻溫度作用下的力學(xué)性能,同時對焊接不銹鋼金屬屋面的支座布置方式進行了一定的分析。本文主要研究工作與取得的結(jié)論如下:1、基于FLUENT的數(shù)值分析結(jié)果,焊接不銹鋼金屬屋面在太陽輻射—自然對流換熱作用下的溫度場分布具有較強的時間非均勻性和空間非均勻性。焊接不銹鋼金屬屋面在太陽輻射和空氣對流作用下的溫度值隨時刻呈現(xiàn)正弦式變化;在太陽輻射和空氣對流作用下各面板之間溫度均值值存在較大差異,且面板溫度值普遍高于板肋溫度值。不銹鋼屋面板的均值溫度隨風(fēng)速的增加而減小,風(fēng)速越大,不銹鋼屋面板的溫度波動幅值越小,溫度離散程度也... 

【文章來源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：199 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國內(nèi)公共建筑效果圖

（a）方鋼管網(wǎng)格劃分 （b）計算流域網(wǎng)格劃分圖 2-2 方鋼管于計算流域網(wǎng)格劃分由于本次模型驗證中，大氣邊界層的光學(xué)厚度較大，需要考慮散射輻射，故使用 P-1輻射模型進行計算。同時在 FLUENT 中采用太陽射線跟蹤算法，以此來自動考慮陰影面積以及界面的互相遮蔽作用。6 8 10 12 14 16 18 2002468速（風(fēng)/sm）時刻環(huán)境風(fēng)速6 8 10 12 14 16 18 20262728293031323334度（溫oC）時刻環(huán)境溫度（a）風(fēng)速變化曲線 （b）空氣溫度變化曲線圖 2-3 風(fēng)速與溫度變化曲線

本文模擬的方鋼管頂面溫度最大值與所驗證論文中所模擬的溫度最為接近，兩者與實測方鋼管頂面溫度最大值的差異分別為 9:00 時刻 6.7%、4.4%時刻的 2.2%、0%；11:00 時刻的 2.1%、0%；12:00 時刻的 8.9%、11.1%。由此可所模擬的方鋼管頂面最高溫與所驗證論文模擬的差異較小。通過使用 FLUENT 對方型鋼管模型溫度場云圖和頂面最高溫的計算分析，出本文所使用的 FLUENT 數(shù)值模擬方法具有一定的精確性，能夠滿足后續(xù)對焊鋼金屬屋面在太陽輻射和空氣對流作用下的非均勻溫度場模擬。（a）8:00 時刻（驗證論文模擬溫度場） （b）8:00 時刻（本文模擬溫度場

【參考文獻】：
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本文編號：3424159