悬索桥主缆温度场计算

研究目的:精确地计算悬索桥主缆各种状态下的温度场,对于悬索桥的架设至关重要.为此,在一些基本假设的基础上,建立主缆的热分析模型和非稳态热传导微分方程,推导太阳热辐射和热对流边界条件,主缆计算模型的热物性参数则采用了模型试验得到的结果.为了得到特定环境条件下的数值解,建立主缆温度场的计算方法及主缆热平衡矩阵方程.研究结论:通过对某桥梁主缆温度场的有限元计算及与实桥主缆温度场实测结果的对比,证明了计算方法的精确和可靠,可用于悬索桥主缆设计、施工和运营阶段的温度场计算.     

基于气象资料的无砟轨道温度场计算与分析

为研究大气环境下高速铁路无砟轨道结构温度分布和温度场变化规律,建立利用气象数据资料描述环境因素的边界条件,以求解无砟轨道结构温度场热传导方程。利用京沪高速铁路CRTS-Ⅱ型轨道板现场实测的温度分布数据,验证本文用于轨道结构温度场的计算公式,分析气象数据资料变化引起的轨道结构温度分布和温度场变化规律。对比结果表明,本文推导得到的计算公式能够准确、有效的用于无砟轨道结构温度场的计算。京沪高速铁路无砟轨道结构现场实测和计算的结果表明:其夏季最大正温度梯度在12:00~14:00左右,最大负温度梯度在3:00~5:00左右。影响因素分析表明太阳辐射、风速和气温变化是影响轨道结构内部温度分布状况的主要因素。     

翻浆路基中温度传导机理初步研究

温度差异是高原冻土地区公路路基发生翻浆的一个重要因子,笔者建立了冻土路基温度传导物理模型,并应用熵的增量论证了路基温度传热方向;运用能量定理,得到了温度场的二维及三维非稳态热量传递数学微分方程.这对翻浆路基的进一步研究有重要的理论意义.     

基于Minimax目标函数的多宗量稳态热传导反演

基于Minimax目标函数,建立了求解稳态热传导反问题优化新模型,并应用BFGS算法进行求解.同时考虑了非均质的影响,对热物性参数和边界条件进行多宗量组合反演,并对信息误差和初值作了初步探讨,数值验证给出了令人满意的结果.     

异型伴热管技术

在简介高温流体通过固体壁进行热传递的计算公式后，介绍了一种新型拌热管技术。实践表明，采用异型伴热管能提高伴热温度，降低能耗，是一种有发展前景的伴热方法。     

多重网格方法的并行化及其在传热数值分析中的应用

网络并行计算是当前国内处计算机科学研究与应用领域中最引人注目的前沿课题之一．多重网格算法的并行化研究对于大规模工程数值计算问题具有广泛的应用背景．本文面向网络并行计算与分布式编程环境,结合传热问题的物理背景,研究多重网络算法及其并行化,并且将这些算法应用到传热问题的数值分析中,取得了明显的效果。     

基于热传导模型的IGBT结温计算方法

针对IGBT芯片结温难以直接测量的问题,提出了一种基于热传导模型的IGBT结温计算方法。基于经典的Cauer型RC网络结构,建立了变流器热传导模型;结合传递函数概念和热传导模型结构,完成了变流器热传导模型的参数识别;通过查阅IGBT产品手册以及实际工作工况,计算得到IGBT实时功率损耗;最终通过MATLAB/Simulink进行仿真计算,得到变流器IGBT芯片的实时结温。此方法实现了IGBT芯片结温的快速计算,为IGBT可靠性和寿命评估提供了数据支撑,同时也为功率模块及变流器的设计研发提供了新的科学依据。     

沥青混凝土路面耙松热传导试验与仿真分析

为了提高沥青混凝土路面就地热再生过程的加热效率,采取对试件进行热传导试验及FLUENT有限元仿真的方法,以不同厚度但配比及密实度相同的沥青混凝土试件为研究对象,设计制作热传导试验装置,测量试件上下表面温度并计算导热系数;运用Solidworks软件对试验过程进行有限元仿真,模拟建立热传导温度场,对试验过程进行验证。试验和仿真的结果表明:不同厚度但配比及密实度相同的沥青混凝土试件的导热系数基本相同,试件厚度显著影响沥青混凝土路面的底层加热温度,耙松改变路面结构后,热量更容易渗透到路面底层,从而提高热再生加热效率并降低能耗。     

单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力

某些货船直接装载高温货物，在运载过程中货物温度逐渐降低。此类货物和船体构件温度分布可认为是瞬态温度场。本文研究了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力。首先分别建立了适用于温度场和热应力分析的舱段计算模型，其次运用通用非线性有限元程序ABAQUS对其进行了温度场和热应力的数值分析，得到了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力的分布规律。另外，运用简化解析方法对货舱段瞬态温度场进行了分析，并与有限元数值计算结果做了比较。结果表明，基于简化的解析分析可用于设计初期结构温度场的评估。