王星
,
王玉璋
材料导报
基于Monte Carlo随机摆放方法,建立颗粒填充型两相复合材料的随机分布模型.应用有限差分法对导热微分方程进行离散,获得差分格式的热传导方程.将复合材料模型中的微观随机结构单元的数据信息导入计算机,应用循环迭代法对差分格式热传导方程进行求解,实现了对二维稳态导热温度场的数值模拟.采用此方法对可以理论求解的特殊情形进行模拟验证,结果表明其准确可靠.同时模拟了导热增强颗粒含量、颗粒与基体的导热系数比对复合材料有效导热系数的影响,并将模拟结果与Maxwell-Eucken、Bruggeman模型进行了比较,发现该方法的模拟结果在低填充量时与Maxwell-Eucken模型、在高填充量时与Bruggeman模型吻合良好.研究表明所述方法能够较好地计算颗粒填充型复合材料的导热系数.
关键词:
颗粒填充型复合材料
,
有效导热系数
,
Monte Carlo方法
,
有限差分法
,
数值计算
,
Maxwell-Eucken模型
,
Bruggeman模型
王敏婷
,
李学通
,
饶伟强
,
杜凤山
钢铁
为了实现无缝钢管生产工艺流程中定(减)径之后矫直之前的控制冷却,采用数值模拟方法研究了20号钢管轧后冷却过程的组织力学性能变化规律.首先采用试验方法测定钢探头在不同冷却介质条件下的温度变化曲线,根据反传热法基本原理计算得出钢探头冷却过程中表面换热系数与工件温度的关系.然后,采用有限差分法建立了钢管冷却过程中的温度场、组织相变及力能性能预测系统,分析了不同冷却工艺条件下钢管的组织状态与力学性能.最后,进行钢管空冷过程的试验分析,测定了不同时刻的温度数据和冷态钢管的力学性能,其计算结果与实测数据吻合良好.该研究结果可为实现无缝钢管控制冷却提供基础性数据.
关键词:
无缝钢管
,
有限差分法
,
冷却制度
,
组织
,
性能
文哲希
,
吕硕
,
何雅玲
工程热物理学报
喷雾冷却有望用于飞行器地面热环境模拟装置,获得不同工况下的热流密度是对该过程进行控制的基础.实验过程中热流密度需要由被冷却材料的表面温度测量值计算.本文对该问题进行了建模,将粒子群算法用于求解具有幂级数形式表达式的热流密度,给出了一种使用优化算法求解导热反问题的方法.数值验证的结果表明,该方法可以较准确地预测热流密度随时间的变化规律,其计算结果在存在一定的温度测量误差的情况下也具有较高的精度,该方法较为适用于大热流密度条件下的喷雾冷却过程.
关键词:
喷雾冷却
,
热流密度
,
导热反问题
,
粒子群算法
,
有限差分法
王金相
,
李晓杰
,
闫鸿浩
,
曲艳东
稀有金属材料与工程
以不可压缩理想流体对称碰撞模型对金属粉末爆炸烧结中由微爆炸焊接引起的颗粒界面附近沉积的能量进行了分析,在考虑热传导效应的基础上推导出了焊接流场中二维形式的能量方程并用有限差分法对其进行了求解,在考虑冲击绝热压缩贡献的基础上计算出了焊接流场中的温度分布.结果表明:在适当的冲击压力下,爆炸粉末烧结过程中微爆炸焊接引起的焊接界面附近的温升将达到材料的熔点而引起材料熔化,颗粒熔化部分仅为其表面很薄的一层;爆炸焊接引起的材料温升随来流速度和碰撞角度的增大而升高.
关键词:
爆炸粉末烧结
,
爆炸焊接
,
绝热压缩
,
温度场
,
有限差分法
杨波
,
金天国
,
郑龙
复合材料学报
建立了描述双尺度单胞内树脂流动的数学模型,基于最小势能原理建立了织物单胞逼近真实的几何模型.研究了由纱线卷曲和相互挤压引起的微观渗透率分布的不均匀性及其在流动求解上的处理方法;基于有限差分法建立了树脂流动控制方程数值求解方法,并开发了相应软件包,求得了单胞内树脂流动压力和速度场,进而获得了渗透率预测值;通过与文献预测数据和实验值对比,证明了本文中预测模型和求解方法的正确性.
关键词:
双尺度单胞
,
Brinkman方程
,
渗透率
,
几何建模
,
有限差分法
杨济民
,
刘丹华
,
刘杰
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.03.007
基于LD端面泵浦掺镱硅酸钇(Yb3+∶Y2SiO5)晶体的激光特性,考虑晶体侧面的热对流,通过有限差分法求解各向异性介质热传导方程,得到了该晶体的温度场分布、端面热形变分布,计算了在不同泵浦功率下的热焦距.同时比较了考虑晶体侧面热对流系数前后的热焦距,并进行了实验测量,结果表明热焦距随泵浦功率的变化趋势同理论结果相符.
关键词:
激光技术
,
LD端面泵浦
,
掺镱硅酸钇晶体
,
有限差分法
,
热效应
古乐
,
崔海旭
,
马芳
,
张静静
,
张传伟
,
崔淑慧
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.008
目的 某型发动机转子系统直接采用JP-10燃料对传动部件进行润滑,但燃料润滑的可靠性是限制其应用的瓶颈技术之一,因此拟研究传动部件在JP-10介质中的润滑状态.方法 建立点接触部分膜弹流模型,模型以弹流润滑理论与弹性固体接触理论为基础,应用有限差分法进行完全数值求解.通过比较在JP-10、航空润滑油4050和4109介质中,油膜厚度、油膜压力及粗糙接触压力的分布,分析了JP-10的润滑性能.结果 JP-10形成的油膜厚度与压力均小于另外两种润滑油,JP-10介质中的粗糙接触压力远大于另外两种润滑油中的粗糙接触压力.结论 JP-10的润滑性能比常用的航空润滑油弱,其润滑可靠性较低,需要采取先进表面加工技术对传动部件间的接触表面进行防护,同时在合理范围内提高流体卷吸速度,提高表面加工质量,有利于流体润滑膜的形成.
关键词:
燃料润滑
,
点接触部分膜弹流
,
有限差分法
,
油膜厚度
