| 属性与温度相关材料的广义热弹性问题有限元分析 |
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| 引用本文： | 田晓耕,卢天健,郑占君. 属性与温度相关材料的广义热弹性问题有限元分析[J]. 力学学报, 2009, 41(2): 185-191. DOI: 10.6052/0459-1879-2009-2-2008-278 |
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| 作者姓名： | 田晓耕 卢天健 郑占君 |
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| 作者单位： | 西安交通大学航天航空学院重点实验室,710049西安交通大学强度与振动教育部重点实验室,710049西安交通大学强度与振动教育部重点实验室,710049 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(10872158,10572111,10632060);;新世纪优秀人才支持计划(NCET-05-0841);;国家基础研究计划(2006CB601202);;高等学校学科创新引智计划(111计划,B06024);;国家高技术研究发展计划(2006AA03Z519)资助项目~~ |
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| 摘 要： | 计及材料特性与温度的相关性，基于Lord和Shulman(L-S)广义热弹性理论，建立了此类问题的有限元控制方程. 由于材料属性的温度相关性，温度控制方程具有非线性，积分变换求解方法难以采用，因而将有限元方程直接在时间域求解. 利用所建立方法研究了材料特性与温度相关、带有孔洞的无限大体在热冲击和机械冲击作用下的广义热弹性问题. 分析表明，在时间域直接求解材料属性与温度相关的广义热弹性问题是可行的，所得结果具有很高的精度，热的波动性得到充分的展现. 同时发现，热冲击载荷作用时，材料属性与温度的相关性对结构的机械响应影响显著，对温度响应影响很小；机械载荷作用时，材料参数与温度的相关性对所有响应影响都很小. 因此，研究热冲击载荷作用的机械响应时，必须考虑材料属性的温度相关性，而研究温度响应时，无论何种冲击载荷，都可以不考虑材料属性的温度相关性.
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| 关 键 词： | 广义热弹性 有限元 热冲击 温度 时间域 |
| 收稿时间： | 2008-04-28 |
| 修稿时间： | 2008-07-25 |
FINITE ELEMENT ANALYSIS OF GENERALIZED THERMOELASTIC PROBLEMS IN ELASTIC MEDIA WITH TEMPERATURE-DEPENDENT PROPERTIES |
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| Tian Xiaogeng , Lu Tianjian , Zheng Zhanjun. FINITE ELEMENT ANALYSIS OF GENERALIZED THERMOELASTIC PROBLEMS IN ELASTIC MEDIA WITH TEMPERATURE-DEPENDENT PROPERTIES[J]. chinese journal of theoretical and applied mechanics, 2009, 41(2): 185-191. DOI: 10.6052/0459-1879-2009-2-2008-278 |
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| Authors: | Tian Xiaogeng Lu Tianjian Zheng Zhanjun |
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| Affiliation: | MOE Key Laboratory of Strength and Vibration, School of Aerospace, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, ChinaMOE Key Laboratory of Strength and Vibration, School of Aerospace, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, ChinaMOE Key Laboratory of Strength and Vibration, School of Aerospace, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China |
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| Abstract: | Finite element nonlinear equations based on Lord-Shulman(L-S) generalized thermoelasticity theory are derived for elastic media with temperature-dependent properties and solved directly in time domain. A case of an infinite medium with a cylindrical hole under thermal and mechanical shock is analyzed with the developed method.The numerical results with temperature-dependent properties show the fluctuation of heat conduction and the efficiency of the time domain method in solving generalized thermoelastic pr... |
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| Keywords: | generalized thermoelasticity finite element method thermal shock temperature time domain |
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