發(fā)布時(shí)間：2024-05-17 04:24

　　對(duì)于常規(guī)熱傳導(dǎo)下的熱彈性問題,傅里葉定律能夠滿足其精度要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,諸如材料表面超短脈沖激光加熱、急速制冷、金屬快速凝固等一些超常規(guī)熱傳導(dǎo)問題逐漸出現(xiàn)在實(shí)際工程中,此時(shí)經(jīng)典熱彈性理論將不能準(zhǔn)確描述這些超常規(guī)熱傳導(dǎo)下的熱彈性響應(yīng)。因此,發(fā)展基于非傅里葉定律的廣義熱彈性理論對(duì)相關(guān)熱彈性問題進(jìn)行研究是很有必要的。論文對(duì)材料參數(shù)沿徑向任意梯度變化的功能梯度圓筒進(jìn)行了熱彈性分析,并考慮了廣義熱彈性理論與經(jīng)典熱彈性理論之間的差異,做了如下幾個(gè)工作:1)基于軸對(duì)稱平面應(yīng)變情況下的傅里葉定律、能量守恒方程、熱彈性方程和平衡方程,通過在空間上將圓筒分層使材料性質(zhì)離散為分段常數(shù)函數(shù),以及在時(shí)域內(nèi)應(yīng)用有限差分格式對(duì)控制方程進(jìn)行離散,求得了功能梯度圓筒經(jīng)典熱彈性問題的半解析解。2)在能量守恒方程中考慮了耦合效應(yīng),基于軸對(duì)稱平面應(yīng)變下的傅里葉定律、修正的能量守恒方程、熱彈性方程和運(yùn)動(dòng)方程,給出了任意梯度圓筒耦合熱彈性問題的半解析解。通過應(yīng)用不同的溫度邊界條件,分析并討論了運(yùn)動(dòng)方程中的慣性項(xiàng)、熱傳導(dǎo)中的耦合項(xiàng)以及材料參數(shù)分布分別對(duì)圓筒的溫度、徑向位移和徑向應(yīng)力的影響。3)基于軸對(duì)稱平面應(yīng)變下的L-S廣...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 非傅里葉熱傳導(dǎo)模型的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 經(jīng)典傅里葉熱傳導(dǎo)模型
        1.2.2 非傅里葉熱傳導(dǎo)模型
    1.3 關(guān)于熱彈性力學(xué)耦合理論的研究
    1.4 廣義熱彈性理論的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
    1.5 功能梯度材料概述及相關(guān)廣義熱彈性問題的研究進(jìn)展
    1.6 本文的研究?jī)?nèi)容
第二章 柱坐標(biāo)系下廣義熱彈性問題基本方程
    2.1 溫度場(chǎng)的概念
    2.2 柱坐標(biāo)系下基于L-S理論的基本方程推導(dǎo)
        2.2.1 柱坐標(biāo)系下廣義熱傳導(dǎo)方程推導(dǎo)
        2.2.2 溫度場(chǎng)的邊值條件
    2.3 軸對(duì)稱問題的熱應(yīng)力基本方程
第三章 功能梯度圓筒經(jīng)典熱彈性分析
    3.1 引言
    3.2 分析模型
    3.3 圓筒熱彈性基本方程
    3.4 狀態(tài)方程的建立與求解
    3.5 算例分析與比較
        3.5.1 材料參數(shù)屬性只隨坐標(biāo)變化的功能梯度圓筒分析
        3.5.2 材料參數(shù)屬性隨坐標(biāo)和溫度變化的功能梯度圓筒分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 功能梯度圓筒耦合熱彈性分析
    4.1 引言
    4.2 分析模型
    4.3 圓筒熱彈性基本方程
    4.4 狀態(tài)方程的建立與求解
    4.5 算例分析與比較
        4.5.1 圓筒在低速熱沖擊下的熱彈性響應(yīng)分析
        4.5.2 圓筒在急速熱沖擊下的熱彈性響應(yīng)分析
        4.5.3 非線性耦合對(duì)梯度圓筒熱彈性響應(yīng)的影響分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 熱沖擊作用下任意梯度圓筒廣義熱彈性分析
    5.1 引言
    5.2 分析模型
    5.3 圓筒廣義熱彈性問題基本方程
    5.4 狀態(tài)方程的建立與求解
    5.5 算例和結(jié)果分析
        5.5.1 廣義熱彈性理論下圓筒溫度、徑向應(yīng)力分布
        5.5.2 廣義熱彈性理論下圓筒溫度、徑向應(yīng)力隨時(shí)間的變化關(guān)系
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：3975380