基于一阶法的活塞温度场分析与优化研究

通过柴油机工作过程模型及各区域传热系数经验公式确定了活塞温度场计算的边界条件,结合一阶优化算法应用有限元软件计算分析了标定工况下该活塞的温度场分布,并通过试验数据验证了计算方法的可行性.应用此方法预测分析了柴油机最大扭矩工况下活塞的温度场分布,结合两种工况下的计算结果对活塞顶进行了优化改进,并对改进后的活塞温度场进行了仿真计算,结果显示改进后活塞的温度场基本保持稳定且消除了结构原因造成的局部温度梯度偏大的问题.     

考虑沥青路面影响的钢箱梁桥日照温度场数值模拟

为了研究带铺装层的钢箱梁日照温度场分布规律,开展日照温度作用下受改性沥青玛蹄脂路面影响的钢箱梁温度场数值模拟,根据传热学和有限元基本理论,综合考虑辐射、对流、传导等热交换对温度场的影响,建立某悬索桥有沥青砼铺装层钢箱梁有限元模型,对该梁段日照温度场进行仿真计算分析,拟合钢箱梁的竖向温度梯度函数。结果表明,数值分析结果与实测数据吻合,铺装层对钢箱梁温度作用具有滞后效应,利用气象资料及经验公式得到的太阳辐射值对其温度场进行仿真分析可行。     

基于无网格法的沥青路面三维瞬态温度场和车辆荷载耦合

无网格法是近年来迅速发展的一种新型数值计算方法,但目前沥青路面结构温度场和应力场的计算分析多采用有限元方法.为了将无网格法应用到该领域,基于变分原理推出了沥青路面瞬态温度场和应力场计算的无网格法公式,采用罚函数法处理本质边界条件.针对工程实例,编制了无网格法程序,建立数值计算模型并进行模拟分析.计算结果与现场实测数据和...     

桥梁销接支座的局部分析

销接节点作为结构中经典铰接形式,在工程中被广泛采用,结合有限元软件对其进行局部分析是精细化设计的重要工作。桥梁销接支座不同于常规的吊耳计算,更加关注局部承压以及接触面应力状态。以一座人行天桥销接支座的设计工作为例,运用有限元软件ANSYS进行实体建模和接触分析,同时采用经典理论和规范公式分别进行了计算,验证数值算法并提出了修正的建议,并结合国内外相关规范对重点关注的计算结果给出了验算方式。     

倒装型沥青路面温度场时空分布规律分析

倒装型基层是福建省常用的沥青路面结构型式,其沥青层厚度达26cm。而沥青材料性质对温度敏感,进行温度场分析很有必要。通过有限元仿真分析,对福建省夏季高温时典型日照下倒装沥青路面结构内的温度场进行计算,得到内部各层温度的时空分布,并经过经验公式和相关资料的实际监测验证。结果表明,有限元分析可以作为沥青路面结构设计和沥青材料选择时计算路面温度的快捷可靠的方法。     

汽车轮胎二维稳态温度场的数值分析

通过对滚动轮胎进行合理假设，在MSC／PATRAN系统中建立了国产9．00—2012PR尼龙斜交轮胎二维稳态温度场有限元分析模型，用NASTRAN热分析求解器计算了轮胎的温度场分布，计算结果反映了轮胎的温度分布。通过拟合得到最高温升与车速的线性关系，该公式可以用来简单预测轮胎不同车速稳态的最高温升，对轮胎结构设计与使用有一定的指导意义。     

多年冻土路基水分迁移热力学性能分析

从水分场与温度场相互作用的角度,分别建立温度场单场控制方程和水热耦合效应的控制方程,应用有限元方法进行计算。通过对单因素温度场的计算结果与水热耦合作用下的温度场计算结果比较,分析水分迁移作用对路基温度场的影响。     

多年冻土非稳态温度场数据值模拟分析

在冻土工程领域,国内外已经开展了广泛的基础性研究,取得了丰硕的成果。对冻土路基温度场问题,目前已有理论依据和计算方法,但是,只考虑了第一类边界条件。利用有限元软件同时考虑了辐射、蒸发、换热等各种边界条件,对冻土路基非稳态温度场进行计算分析,根据计算与实测结果的比较,验证方法的可靠性,进一步根据计算与实测结果,对冻土路基温度场进行分析。     

柴油机受热件感应加热过程的有限元分析

利用ANSYS5.5软件计算了S195柴油机缸盖感应加热过程中形成的瞬态温度场,其结果与实际测量的温度场具有较高的吻合度,并直观地显示了缸盖的热应力集中部位,同时也验证了由试验数据拟合出来的、作为瞬态温度场热边界条件的、与试验循环控制参数有关的热流密度公式的合理性及较高的工程使用价值。     

冻土地区路基温度场数值分析

根据传热学带相变的温度场问题的数学力学模型及其控制方程,利用自行开发的有限元程序进行数值模拟,通过对冻土路基温度场数值计算分析,得到了较为准确、符合实际的温度场计算结果.     

基于Fluent的电动汽车电机控制器冷却板改进

文章针对电动汽车电机控制器散热问题进行了分析,旨在使其工作在合适温度。建立了电动汽车电机控制器冷却器的三维模型,应用CFD（计算流体力学）方法对冷却器和功率模块的温度场进行了分析。分析结果描述了冷却器板、功率模块及水道在各入口水压下的温度场,并根据分析结果对水道进行了结构改进。改进后的分析结果表明,功率模块的温升有明显降低,这为控制器高效工作和延长其使用寿命提供了保证。     

高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥关键问题研究

文章针对高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥的高墩稳定性及大体积混凝土施工过程中的温度应力等问题,基于非线性空间有限元的基本理论,以野三河大桥为工程背景,利用大型有限元通用软件ANSYS对其进行了详细的计算分析,对其抗风稳定性进行了非线性计算分析。计算结果表明,考虑几何非线性,静风荷载对桥梁最大悬臂状态的稳定性影响较大,成桥状态影响较小,同时验证了该特大桥抗风稳定性满足要求;大体积混凝土内部温度场及仿真应力场的计算结果与实测结果进行比较,结果显示所建立的有限元分析模型可以较好地计算混凝土施工时的温度场与温度应力。     

桥梁混凝土水管冷却温度场有限元分析

针对混凝土水管冷却温度场的计算问题,分析了当前冷却水管有限元分析的主要方法,对多重网格法进行有效的处理,从而在不增加计算时间的前提下能更准确地计算出水管冷却温度场.基于这种处理方法,结合通用软件ANSYS对某高墩大跨刚构桥桥墩混凝土水管冷却温度场进行了仿真分析,计算结果与实测数据比较表明该方法计算精度是较高的.     

超高薄壁空心墩的梯度温度效应研究

超高空心薄壁墩在温度辐射条件下会在内部产生温度场,从而使墩顶产生较大位移变形,对日后箱梁浇筑线形产生影响。文中以某特大桥180 m高墩为例,分析了超高空心薄壁墩在当地的温度场分布及该温度场与墩顶位移的关系,并拟合得到适合于当地的温差公式,基于此公式借用有限元软件midas FEA进行墩顶位移模拟计算,并且将位移计算值与墩顶位移实际测量值相比较,结果显示误差均在10%以内。     

主轴承螺栓有限元分析与公式计算的对比研究

利用有限元程序分析了不同直径的发动机主轴承螺栓预紧过程中刚度系数,将有限元计算结果与公式计算结果进行了对比分析。分析结果表明,由于公式计算对螺栓杆部应力状态的简化,公式计算螺栓杆部刚度系数随螺栓杆部直径的增加幅度大于有限元分析,当螺栓直径从16 mm变化到18 mm时,其误差约为3%。     

考虑反向摩阻的后张法PC构件锚固损失的计算

基于后张法PC构件预应力钢筋张拉时的经典摩阻理论,建立了预应力钢筋锚固时考虑反向摩阻力的力筋应力损失的统一计算公式,适于电算;给出了相应的近似计算公式,适于手算。分析表明:近似公式与理论公式的计算结果误差在5％以内,完全满足工程上的精度要求。计算结果与现行桥梁规范公式的计算值进行了比较。该方法概念清晰,计算方便,适用于公路与铁路桥梁中任意形状力筋的锚固损失计算。     

桥梁混凝土水管冷却温度场有限元分析

针对混凝土水管冷却温度场的计算问题，分析了当前冷却水管有限元分析的主要方法，对多重网格法进行有效的处理，从而在不增加计算时间的前提下能更准确地计算出水管冷却温度场。基于这种处理方法，结合通用软件ANSYS对某高墩大跨刚构桥桥墩混凝土水管冷却温度场进行了仿真分析，计算结果与实测数据比较表明该方法计算精度是较高的。     

火灾下混凝土空心板温度场及损伤规律研究

为分析火灾下混凝土空心板温度场分布变化,研究其结构受火损伤规律,从服役多年的空心板桥上截取长2.6 m的梁段,按ISO 834标准规定的升温曲线对其进行180 min的明火高温试验,通过预埋温度传感器实测获得空心板梁段温度场随受火作用时间的分布变化规律。在此基础上,结合统计得到的混凝土热工参数代表值、火灾试验升温加热过程和空心板实际受火热边界条件,对梁段的温度场进行有限元数值仿真分析,并将温度场理论计算结果与实测结果进行比较,分析温度场计算偏差的主要原因,探讨温度场有限元模型参数合理取值。采用300℃、500℃和800℃等温线法分别计算火灾下空心板的截面缩减系数。基于最小二乘法拟合得到空心板截面缩减系数与受火作用时间关系,对其火灾下截面损伤进行多项式量化。研究结果表明：空心板内部在试验前期升温速度较快,后期趋于平缓;同一时刻下,空心板内部温度沿梁高方向非线性递减,且梯度逐渐降低;空心板温度场有限元数值仿真结果与实测结果接近;所提出的热工参数代表值合理;空心板截面高度对其受火损伤范围影响不大;火灾下混凝土空心板截面缩减系数随受火时间呈二次抛物线递减,并随梁高递增。该研究成果可用于类似桥梁火灾下的温度场仿真分析和损伤状况评估。     

刚构-连续箱形梁特大桥的混凝土箱形截面温度场有限元分析

依托湖南省衡东县某实际项目,利用有限元对刚构-连续箱形梁特大桥的混凝土箱形截面温度场进行了研究。基于温度传感器对典型断面的温度场进行实测,得到了箱梁温度场的变化规律,同时为有限元分析提供准确的基础资料。基于ANSYS有限元软件,建立了箱梁温度场模型,对温度场进行了数值模拟,并通过对比现场实测结果与数值分析结果,验证了模型的准确性和可靠性。通过对有限元软件计算得出温度场云图进行分析,总结了刚构-连续箱形梁特大桥的混凝土箱形截面温度场的变化规律,在刚构-连续箱形梁特大桥研究领域内具有较高的借鉴意义和参考价值。     

大跨度连续刚构桥悬臂施工期间温度场实验及分析

根据大型连续刚构桥悬臂施工期间的温度场实验结果,分析了典型箱梁断面全天的温度场特点及变化趋势.对实验数据进行了非线性回归,作者提出了该桥的温度梯度计算模式,并对其参数对时间进行了拟合,最终将时间和空间的4参数温度场问题简化为关于时间的1参数问题.该简化模式可对同等气象条件下的同类桥梁进行施工期间的温度组合应力验算.