偏心单元内月桂酸融化传热研究及结构优化设计

为研究偏心环形单元内月桂酸的融化特性并对单元的结构进行优化，在保证一定量的相变材料时，改变圆环内外径，同时设置偏心来提高融化速率，为有空间限制的换热器设计等提供设计思路。采用焓-多孔介质模型对偏心单元内月桂酸的融化过程进行数值模拟，从相界面、融化分数、温度场、平均对流传热系数及储能量等方面与同心单元进行对比分析，在此基础上进行环形单元的结构优化设计。发现特征尺寸为20mm的环形单元在80℃工况下，融化分数增幅从偏心3mm单元的13．3％至偏心7．5mm单元的33．5％，偏心7．5mm单元的平均对流传热系数比同心单元提高了148．8％，储能量增量从偏心3mm单元的6．2％至偏心7．5mm单元的15．1％。结果表明：偏心单元比同心单元融化更快，单元内温度更低，平均对流传热系数更高，潜热储能效果更好，特征尺寸为20mm的单元的最优偏心距离为7～8mm。

梁板结构弹塑性大变形有限元分析

基于 Mindlin板理论 ,给出了用于梁板结构弹塑性大变形分析的新型梁板单元模型。在板和肋骨运动方程中包含一阶非线性项以计及几何大变形的影响 ,材料非线性特性由 Von Mises屈服准则及相应的流动法则表示。由虚功原理导出的非线性控制方程 ,用 Gauss求积法计算并由 Newton-Raphson增量迭代法求解。本文通过一些算例 ,证明了所采用的单元具有良好的收敛性和足够的精度。

斜T型梁桥的有限元分析

目前,对于梁板组合的斜T型梁桥的计算方法,从计算理论上可分为板理论和梁理论两大类,从计算方法上可归纳为梁格法和各向异性板法。而这两种方法的计算结果都未能把梁和板所受的力区分开,这就给梁和板的配筋计算带来一定困难。为此,文章从分析模型和计算方法入手,考虑了梁和板的组合作用,推导出了板作为平面壳体单元的单刚阵,主梁和横梁以板中面作为弯曲中性轴的梁单元单刚阵,较好地解决了这个问题。并依此思路研制了有限元分析程序,对一些实验模型桥进行了分析比较,结果十分接近。

门式刚架CAD系统设计及其关键技术

采用面向对象的程序开发技术,利用AutoCAD强大的图形界面系统和数据库,设计了一套完整的门式刚架CAD系统。介绍了系统的功能设计,ObjectARX和MFC的基本知识,以及利用ObjectARX技术和C++程序语言实现的过程;针对在门式刚架设计中经常出现的楔形单元和偏心单元,采用等效惯性矩方法,及力的传递和刚体运动的一般规律,分别给出了其有限元模型;通过对Microsoft Office办公软件的二次开发,实现了word计算书的自动生成;采用系统设计了一门式刚架厂房,通过比较分析证明系统具有较高的精度和适用性,满足工程设计要求。