热流密度/对流换热边界下双向梯度板的瞬态温度场分析

采用有限单元-有限差分法研究了热流密度/对流换热边界条件下双向梯度板的瞬态热传导问题。采用细观力学方法结合混合律准则描述了材料的热物理属性，通过推导一种8节点高阶双向梯度单元建立了结构的连续梯度有限元模型。计算给出了在考虑组份属性的温度效应下，温度场的时间响应历程以及不同时刻温度场的空间分布形式，并与材料属性温度无关时的计算结果进行了比较，最后讨论了相关参数对瞬态温度场的影响规律。结果表明：温度较低时，组份属性的温度效应对瞬态温度场影响很小；在 y 方向热流密度载荷的作用下，温度场沿 x、y 方向均存在明显的梯度；x 方向组份体积分布系数的增大，延长了温度场达到稳态需要的时间，绝对温度梯度沿 x、y 方向均增大，稳态温度场升高；增大 y 方向组份体积分布系数的值，情况相反。