Thermal stresses induced by a point heat source in a circular plate by quasi-static approach

The present paper deals with the determination of quasi-static thermal stresses due to an instantaneous point heat source of strength g_(pi) situated at certain circle along the radial direction of the circular plate and releasing its heat spontaneously at time t=τ.A circular plate is considered having arbitrary initial temperature and subjected to time dependent heat flux at the fixed circular boundary of r=b.The governing heat conduction equation is solved by using the integral transform method,and results are obtained in series form in terms of Bessel functions.The mathematical model has been constructed for copper material and the thermal stresses are discussed graphically.

轴对称热冲击SIF过渡过程分析的热权函数法

热权函数法利用温度与热权函数的乘积的积分来直接计算热冲击过程中裂纹尖端的应力强度因子过渡过程。热权函数与时间τ无关。由于免除了对每一时刻τ所需作的有限元或边界元分析 ,计算过程大大简化 ,计算效率得到极大提高。本文将热权函数与有限元法直接耦合 ,给出了基于刚度阵导数法的轴对称问题的热权函数计算格式。实例计算表明 。

三峡永久船闸第三闸首接触问题仿真计算

为了研究锚杆在不同自由长度下，支持体结构的温度应力、接触缝面的张开度以及锚杆应力，通过三维有限元法模拟施工过程温度徐变应力的仿真计算，及对砼结构与岩体之间交界面接触问题的非线性分析，解决了锚杆自由长度的合适取值问题。

对称型梯度功能陶瓷材料的抗热震参数

采用摄动法推导出第三类边界条件下无限大对称型梯度功能材料(functionally gradient materials,FGM)平板的瞬态温度场及瞬态热应力场表达式。基于陶瓷材料的临界应力断裂判据,通过求解无限大对称型梯度功能陶瓷平板表面达到其局部断裂强度的时间,建立了引起其表面临界热应力的临界温差ΔT_c的表达式,并以此作为对称型梯度功能陶瓷的抗热震参数。通过计算实例并与均质陶瓷材料对比,分析了材料的热-物理性能分布规律对其抗热震性的影响。对高抗热震性复合陶瓷材料的研究开发具有实际意义。

任意厚度层合闭口柱壳的轴对称温度应力

基于层合柱壳混合状态方程和边界条件的弱形式，在轴对称情况下，建立了两端固支层合闭口柱壳的温度应力混合方程，给出了任意厚度层合柱壳在温度荷载和机械荷载共同作用下的解析解。

求解平面和轴对称热冲击问题的热权函数有限元法

根据三维通用权函数法的普遍表达式 ,给出了轴对称问题和平面问题热权函数法的基本公式 .并利用刚度阵导数法 ,将热权函数法与有限元法直接耦合 ,给出了二维问题的热权函数有限元法计算格式 .实例计算表明 ,该文给出的计算方法具有极高的计算效率和满意的工程应用精度 .

正交异性悬臂柱壳轴对称问题的弱形式解

导出层合柱壳轴对称问题的平衡方程和边界条件的弱形式，提供了方程和边界条件放在一起的算子形式，建立了悬臂柱壳轴对称问题的热应力混合方程，给出了正交异性层合悬臂柱壳在热荷载和机械荷载作用下的弱形式解·本文提出的方法弱化了求解方程和边界条件，化解了问题。

稳态耦合场的协同仿真

对多场耦合问题提出了一种进行协同仿真的实用方法。针对多场耦合问题的求解现状,提出使用协同仿真的求解方式以降低问题难度,给出了协同仿真的框架。针对其中网格不匹配问题,在对现有软件进行深入研究的基础上,提出了使用内嵌的后处理机制来进行异构网格间的载荷插值。使用该方法对一个稳态热应力问题进行分析,与传统的一体化耦合求解方法进行比较,结果表明此方法精度高、计算开销小,具有较强的实际操作性。

瞬态热应力问题的组合杂交有限元方法

求解瞬态热应力问题的杂交元方法面临Ladyshenskaya-Babuska-Brezzi(LBB)条件的检查,其稳定性难以保证,从而提出瞬态热应力问题的组合杂交有限元方法。建立瞬态热应力问题的基于区域分解的组合杂交变分原理及其有限元离散;通过数值算例验证求解瞬态热应力问题的组合杂交元的数值性能。结果表明:在大宽厚比网格下,八节点六面体组合杂交元(CHH(0-1))可以获得与二十节点六面体元(B20)精度相当的位移计算结果和更好的应力计算结果。

平面热应力问题的组合杂交有限元方法

利用组合变分原理可以增强杂交元方法解的稳定性,建立了平面热应力问题的基于区域分解的组合变分原理。与弹性力学问题相比,右端项改变;并且提出组合杂交元来离散新的变分原理、形成刚度矩阵;进而引入能量协调条件,不仅简化了变分原理及其相应的刚度矩阵,而且减少有限元解的误差。数值结果表明,能量协调的4节点组合杂交元数值性能最佳:实现粗网格高精度,对网格畸变不敏感且可以克服闭锁现象。

复合材料连续柱壳轴对称问题的热应力研究

根据 Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ Ｒｅｉｓｓｎｅｒ 变分原理，在柱坐标系中，导出复合材料柱壳混合状态方程和边界条件的弱形式；在轴对称情况下，建立了连续闭口柱壳的热应力混合方程，给出了任意厚度连续柱壳在热荷载和机械荷载作用下的弱形式解．

混凝土结构温度徐变应力的首次超越可靠度

基于随机有限元法，充分考虑大体积混凝土结构徐变温度应力计算中的各种随机因素，视混凝土温度场、弹模、徐变度以及抗力等为非平稳随机过程，针对非线性功能函数情况，首次提出了大体积混凝土结构随机温度徐变应力首次超越可靠度的计算方法．该方法可以方便地退化为求解任一时刻混凝土结构的静态可靠度．

导热反问题在身管传热中的应用

为了能准确地测得火炮发射时身管内膛壁的瞬时温度,引进导热反问题技术,通过火炮射击过程中测量身管外壁的温度反演推算出内膛壁温度。提出了运用三维建模软件对导热反问题在身管中的应用仿真,利用有限元分析对仿真模型进行计算的方案。

热弹性平面问题的规则化边界积分方程

对于热弹性平面问题,过去广泛集中在直接变量边界元法研究,本文研究间接变量规则化边界元法,建立了间接变量规则化边界积分方程。和直接边界元法相比,间接法具有降低密度函数的连续性要求、位移梯度方程中的热载荷体积分具有较弱奇异性等优点。数值实施中,用精确单元描述边界几何,不连续插值函数逼近边界量。算例表明,本文方法效率高,所得数值结果与精确解相当吻合。