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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 78 毫秒
1.
钢管混凝土结构的火灾性能研究通常要考虑钢管和混凝土的界面接触热阻问题,本文对钢管自密实混凝土柱的界面接触热阻进行了试验研究。制作了8个钢管自密实混凝土柱,依据Fourier定律和Newton冷却定律得到了钢管混凝土界面接触热阻的求解方法。利用有限元和多项式拟合外推得到界面温度,得出钢管混凝土接触热阻随着钢管界面温度的变化规律。试验结果表明,未受载的钢管自密实混凝土界面接触热阻平均值范围在0.002~0.01m2·K/W,与其他文献结果相比有一定可靠性。  相似文献   

2.
铸件凝固温度场有限元分析中界面热阻的处理   总被引:3,自引:0,他引:3  
提出一种处理铸件与铸型界面热阻问题的虚拟界面单元法,并给出了有限元计算公式。由于该公式不显含单元厚度(△l),故该单元厚度△l可取任意值。当△l取为零时,使问题处理变得极为方便。针对某一具体金属型铝合金活塞的铸造凝固过程,按考虑和不考虑铸件与铸型间热阻影响两种方法作了有限元计算,通过与实测值相比较,本文提出的算法其计算精度远高于不考虑铸件与铸型间热阻影响的计算结果。另外.该方法使有限元建模方便、通用性强。  相似文献   

3.
本文对串片散热器在制造过程中串片过盈量、串片在散热器工况下的温度应力及热阻及其稳定性进行了研究.结果表明,在串片与钢管过盈接触处加涂带金属填料胶的工艺能明显改进传热性能并长期稳定,保持较小的热阻,工艺简便,价格低廉,推广应用有良好效益.  相似文献   

4.
散热是大功率LED封装的关键技术之一,散热不良将严重影响LED器件的出光效率、亮度和可靠性。影响LED器件散热的因素很多,包括芯片结构、封装材料(热界面材料和散热基板)、封装结构与工艺等。文章具体分析了影响大功率LED热阻的各个因素,指出LED散热是一个系统概念,需要综合考虑各个环节的热阻,单纯降低某一热阻无法有效解决LED的散热难题。文中还对国内外降低LED热阻的最新技术进行了介绍。  相似文献   

5.
粗糙表面之间接触热阻反问题研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
当两个固体表面相互接触时,由于接触面粗糙度的影响,界面间就形成了非一致接触,这种接触导致热流收缩,进而产生接触热阻. 目前的理论研究主要集中在正问题研究,对反问题的研究相对较少. 接触热阻反问题研究是通过研究部分边界温度、热流和部分测量点的温度来反演得到界面上的接触热阻. 反问题研究在很多工程领域都有应用,如航空航天、机械制造、微电子等,是工程中确定接触热阻一种快速有效的方法. 本文采用边界元法和共轭梯度法研究了二维空间随坐标变化的接触热阻反问题. 为了验证方法的准确性和可行性,假定在已知部分测量点温度和真实接触热阻的情况下,反演计算得到界面的温度和热流,进而得到接触热阻,并与真实接触热阻进行比较. 结果表明采用边界元法和共轭梯度法在无测量误差的情况下,可以准确反演获得界面的真实接触热阻. 若存在测量误差,反演计算结果对测量误差极其敏感,反演结果误差会由于测量误差的引入而被放大. 为处理这种不适定性, 采用最小二乘法对反演计算结果进行校正,结果表明采用最小二乘法能够避开反问题中一些偏离实际值较大的测量点,显著提高反演计算结果的准确性.   相似文献   

6.
针对不连续温度场问题建立了一种间断Galerkin有限元方法,该方法的主要特点是允 许插值函数在单元边界上存在跳变. 在建立有限元方程时,通过在单元边界上引入数值通量 项和稳定性项来处理间断效应,并且数值通量可以直接由接触热阻的定义式导出. 数值算例 表明该方法可以很方便且准确地捕捉到结构内部由于接触热阻而引起的温度跳变,同时在局 部高梯度温度场的模拟方面也比常规连续Galerkin有限元方法效率明显要高. 该方法也为研 究由接触热阻引起的温度场与应力场之间的耦合问题提供了一种新的数值模拟手段.  相似文献   

7.
当两个固体表面相互接触时,由于接触面粗糙度的影响,界面间就形成了非一致接触,这种接触导致热流收缩,进而产生接触热阻.目前的理论研究主要集中在正问题研究,对反问题的研究相对较少.接触热阻反问题研究是通过研究部分边界温度、热流和部分测量点的温度来反演得到界面上的接触热阻.反问题研究在很多工程领域都有应用,如航空航天、机械制造、微电子等,是工程中确定接触热阻一种快速有效的方法.本文采用边界元法和共轭梯度法研究了二维空间随坐标变化的接触热阻反问题.为了验证方法的准确性和可行性,假定在已知部分测量点温度和真实接触热阻的情况下,反演计算得到界面的温度和热流,进而得到接触热阻,并与真实接触热阻进行比较.结果表明采用边界元法和共轭梯度法在无测量误差的情况下,可以准确反演获得界面的真实接触热阻.若存在测量误差,反演计算结果对测量误差极其敏感,反演结果误差会由于测量误差的引入而被放大.为处理这种不适定性,采用最小二乘法对反演计算结果进行校正,结果表明采用最小二乘法能够避开反问题中一些偏离实际值较大的测量点,显著提高反演计算结果的准确性.  相似文献   

8.
温度过高是导致电子产品可靠性降低的重要原因,而大量军用机载计算机因防护要求需采用封闭加固设计,芯片产生的热量只能通过冷板和机箱卡槽的接触面传输到箱体再散播到周围环境中,因此,锁紧界面间存在的接触热阻成为影响机载计算机芯片散热效率的重要因素。首先通过实验分析了接触压力和表面粗糙度对6061-T6铝合金接触热阻的影响,然后针对某型机载加固型计算机板卡装配结构进行了有限元分析,最后以减小接触热阻为目的进行了优化设计。结果表明,接触压力的增加和表面粗糙度的减小都可以使铝合金接触热阻显著减小,但通过加大载荷或减小表面粗糙度来减小实际装配结构的热阻效果却十分有限,最多只能降低约10.5%。压力云图和热阻云图分析发现,引起上述现象的原因在于装配结构自身特点导致界面上存在严重的非均匀接触,良好接触区只占总界面的很少部分。通过优化原有机箱卡槽镂空部分的尺寸,可以有效改善接触区的压力分布,最终可以使热阻降低约24%,同时还使界面最大接触压力降低约37%。  相似文献   

9.
空心纤维常用于热电复合材料的结构设计。纤维附近产生的不均匀温度场会引起局部热应力集中,威胁材料的可靠性并可能导致结构失效。本文采用圆环夹杂模型,研究了含空心纤维热电复合材料在均匀远场电流和能流作用下的力学响应。基于非线性全耦合的热电本构方程,利用复变函数中的级数法得到了纤维和基体中热电场和应力场的解析解。通过数值算例,分析了空心纤维的传导能力和几何尺寸对温度场、应力场和局部热电转换效率的影响。结果表明:随着空心纤维内径和界面热阻的增大,界面周围的应力场增大,但并不改变应力场的分布趋势。此外,我们发现:温度分布和应力场对几何参数比对界面热阻更为敏感。  相似文献   

10.
轴流压气机级内三维粘性流动的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
考虑轴流压气机中实际气流沿径向和周向都不均匀的特点,采用亚松弛方法改进传统的混合界面模型,发展了轴流式压气机级内全三维粘性流场的数值计算程序,并以某轴流式双排对转压气机的进口导叶/转子为研究对象,将本文发展的程序与商用 NUMECA 软件的结果进行对比,对本文发展的程序进行了验证。对比结果表明:由于混合界面法引入了“人工掺混”,商业软件计算得出的总压在通过交界面时存在一定的总压损失,而自编程序计算结果保证了总压在交界面处的一致性。流场分析结果表明:该转子叶片在设计工况下处于负攻角状态,在导叶出口轮毂处、压力面50%弦长处、吸力面靠近尾缘处均出现了轻微的流动分离现象。  相似文献   

11.
In this contribution, a numerical framework for the efficient thermo-mechanical analysis of fully 3D tire structures (axisymmetric geometry) in steady state motion is presented. The modular simulation approach consists of a sequentially coupled mechanical and thermal simulation module. In the mechanical module, the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) framework is used together with a 3D finite element model of the tire structure to represent its temperature-dependent viscoelastic behavior at steady state rolling and finite deformations. Physically computed heat source terms (energy dissipation from the material and friction in the tire–road contact zone) are used as input quantities for the thermal module. In the thermal module, a representative cross-sectional part of the tire is employed to evaluate the temperature evolution due to internal and external heat sources in a transient thermal simulation. Special emphasis is given to an adequate material test program to identify the model parameters. The parameter identification is discussed in detail. Numerical results for three different types of special performance tires at free rolling conditions are compared to experimental measurements from the test rig, focusing especially on rolling resistance and surface temperature distribution.  相似文献   

12.
实现了机械载荷和温度载荷共同作用下复杂结构的弹性分歧热屈曲有限元分析,计算结果表明,局部温度场将使结构的屈曲强度大幅度降低。复杂结构的热屈曲研究具有理论和实际意义。本文研究成果表明,从计算结构力学角度出发,探讨强热源作用复杂结构引起宏观破坏机理研究的可行性  相似文献   

13.
A heat sink-heat pipes thermal module (HSHPTM) applies U-type or L-type heat pipes to transferring the total heat capacity from the heat source to the based plate and fins successfully, and then dissipates heat flow into the surrounding air. This article utilizes Visual Basic commercial software to develop a window program named HSHPTM V1.0 for proper design of the heat sink-heat pipes thermal module. The computing core of the HSHPTM program employs the theoretical thermal resistance analytical approach with iterative convergence stated in this study to obtain a numerical solution. The results show that this calculated error comparison with experimental results is within ±5 %. The embedded U-type heat pipes carry 46 and 63 percentages of the total dissipated heat capacity for one-pair and two-pairs embedded U-type heat sink-heat pipes thermal modules, and dissipate 87.2 % heat flow for six embedded L-type heat pipes, respectively. There has a benefit for HSHPTM V1.0 of rapidly and capably calculating the thermal performance of a heat sink-heat pipes thermal module installed with a processor horizontally by inputting simple and lumped parameters.  相似文献   

14.
The fracture behavior of a functionally graded layered structure (FGLS) with an interface crack under thermal loading is investigated. Considering new boundary conditions, it is assumed that interface crack is partly insulated, and the temperature drop across the crack surfaces is the result of the thermal resistance due to the heat conduction through the crack region. The problem is formulated in terms of a system of singular integral equations. Numerical results are presented to show the influence of the material nonhomogeneity parameters and the dimensionless thermal resistance on the thermal stress intensity factors (TSIFs).  相似文献   

15.
点焊瞬态热过程的有限元分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
基于ANSYS有限元分析系统,建立了用于点焊瞬态热过程分析的电热耦合有限元模型.分析中考虑了随温度变化的材料特性参数、相变问题以及对流边界条件等,对点焊过程中的接触问题进行了适当简化,以避免耗时的迭代算法.通过对低碳钢薄板的分析,得到了整个焊接过程的热历程以及焊件各部位的温度分布,并且可以求得焊核及热影响区的形状和尺寸,同时本模型也可用于其它材料的点焊过程分析.  相似文献   

16.
火灾下无粘结预应力筋应力-应变全过程分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
火灾下预应力筋的膨胀应变、高温蠕变较大,对其受力的影响也较大。提出了通过对火灾下各时间段、各微段无粘结筋膨胀应变、高温蠕变以及无粘结筋总伸长量的分析来得到无粘结筋应力以及应力引起的应变,从而完成无粘结筋应力一应变全过程分析的方法。计算借助编程完成,将火灾下无粘结筋应力变化的计算值与相关的试验数据进行比较,吻合程度较好。...  相似文献   

17.
轻质多层热防护结构的一体化优化设计研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
陈立明  戴政  谷宇  方岱宁 《力学学报》2011,43(2):289-295
大面积防热结构在航天航空领域应用广泛, 其创新结构设计是关键技术之一. 航天飞行器的工作条件要求热防护材料与结构同时具备轻质、隔热、抗冲击的特点, 因此热防护材料与结构正在朝着一体化的方向发展. 基于这种发展趋势, 提出了一种轻质多层热防护结构设计方案. 以一体化多层防热结构在航天器再入过程中的传热为研究对象, 引入大面积防热结构的一维传热假设, 依照航天器再入大气层的温度条件, 建立了防热结构一维非稳态传热的物理模型和封闭的控制方程, 使用差分方法求解方程, 进行一维非稳态的传热分析, 并采用商业有限元软件ABAQUS的传热分析进行验证. 得到了航天器再入大气过程中多层防热结构的各层温度分布, 提出了在满足一定的热约束要求的条件下, 以轻质多层热防护结构的总重量为目标函数的优化设计方法, 得到了多层结构的最优几何参数, 并将优化后的结构进行了有限元承载分析.  相似文献   

18.
In this paper, thermal response of an orthotropic functionally graded coating-substrate structure with a partially insulated interface crack under heat flux supply is considered. It is assumed that there exists thermal resistance to heat conduction through the crack region. The mixed boundary value problems are reduced to a system of singular integral equations and solved numerically. Higher order asymptotic terms for the singular integral kernels are considered to improve the accuracy and the convergence efficiency of the numerical integrals. Numerical results are presented to show the effects of the orthotropy parameters, thermo-elastic nonhomogeneity parameters, and dimensionless thermal resistance on the temperature distribution and the thermal stress intensity factors (SIFs).  相似文献   

19.
磁电复合材料中拓扑磁结构的力学调控   总被引:1,自引:0,他引:1  
磁性斯格明子是在一些铁磁材料中存在的一种重要拓扑磁结构,由于其具有独特的磁-电-力-热多场耦合特性,在未来新型自旋电子器件中有着广泛的应用前景。然而,磁性斯格明子一般需要在外加磁场下才能稳定存在,极大地限制了其在自旋电子器件中的实际应用。本文基于实空间下磁电材料的相场模拟,发现铁电和铁磁复合薄膜中铁电斯格明子可以通过界面变形来稳定铁磁斯格明子。由于力电耦合效应,铁电层中铁电斯格明子的非均匀分布极化在界面产生周期性的非均匀界面变形。界面变形通过力磁耦合效应,使铁磁层中的磁性斯格明子在没有外加磁场的条件下能够稳定存在。本文的研究结果表明,基于磁电复合材料中的力-电-磁耦合效应,通过优化设计复合材料中不同组元的结构,可以实现拓扑磁结构的力学调控,从而为设计基于拓扑磁结构的新型自旋电子器件提供了新思路。  相似文献   

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