曹余惠
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.1998.01.002
熔体热辐射被晶体逐渐吸收的过程是光子将能量转移到晶格的过程.用导热微分方程描述晶体中温度场时,把吸收的辐射热当做晶体产生的内热,方程从Laplace形式变为Posson形式.仅从顶表面耗散热量的情况下,不考虑对辐射的吸收,晶体中轴向温度梯度为恒值.考虑对辐射的吸收,固液界面处轴向温度梯度最小,向上逐渐增加,最后趋于恒值.但这个恒值比不考虑辐射吸收时大,晶体具有较高的温度.晶体对熔体热辐射平均吸收系数是决定影响大小的主要因素.当吸收系数接近于零时(晶体完全透明)或吸收系数很大时(晶体完全不透明)辐射对晶体温度场的影响可忽略不计.辐射的吸收使晶体下部热应力轴向分量变小,晶体上部热应力轴向分量变大.
关键词:
温度场
,
热应力场
,
导热方程
,
熔体热辐射
,
内热
杨莺
,
周孑民
工程热物理学报
本文以制动盘为研究对象,基于三维对称有限元模型,运用顺序耦合数值模拟方法对制动盘制动过程传热与受力进行了探讨,分析了在热流密度、对流换热系数、辐射换热系数与时间相关的复杂的二、三类边界条件下,温度场与应力场的瞬时变化.研究结果表明,数值模拟结果与实验结果吻合程度高,证明了采用数值模拟方法对具有复杂边界条件的对象进行热应力研究与预测的可行性,同时为其他领域的传热与应力研究提供了理论依据.
关键词:
有限元法
,
数值模拟
,
顺序耦合
,
复杂边界
,
热应力场
诸凯
,
王雅博
,
安娜
,
梁飞
工程热物理学报
生物组织在快速降温时,其内部温度梯度与热应力相关性的探索研究使人饶有兴趣.本文基于Ansys workbench 平台,对猪肾脏在冷灌注过程中,温度场与热应力场的耦合作用进行了探索性研究.重点探讨了肾脏快速降温时,因温度梯度所导致的生物热应力是否对细胞组织产生影响.研究结果表明:热变形沿血管形状呈现出梯度变化,靠近血管的热变形小于肾脏外缘;变形最大点在靠近肾脏表面两端的位置;温降速率是影响肾脏组织热应力和热形变的主要因素.研究方法以及结论对移植器官的冰温延时安全保存具有重要指导意义.
关键词:
冷灌注
,
数值模拟
,
温度场
,
热应力场
,
热变形
闫文青
,
朱远志
,
熊祥
材料科学与工艺
针对燃煤电厂锅炉水冷壁爆管问题,研究设计了一种热膨胀系数梯度变化的涂层结构.为了提高涂层与基体的结合强度,计算了涂层及管壁的温度场及热应力场的分布.结果表明:涂层与管壁的界面处热应力最大,并且热应力与涂层的热膨胀系数成正比,通过调整涂料各成分的含量来改变各层的热膨胀系数；采用双层结构梯度涂层,理论计算表明界面处的最大热应力为1.78 MPa;而通过拉伸力学性能测试得出涂层的平均抗剪切强度为5.60 MPa,是界面处最大热应力值的3倍左右.因此,在管壁表面啧涂功能梯度涂层,能够缓和涂层与基体界面间的热应力.
关键词:
梯度涂层
,
陶瓷
,
温度场
,
热应力场
,
剪切强度
张国栋
,
刘俊成
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.02.002
采用单晶位错研究的热弹性模型,计算模拟了垂直布里奇曼法碲锌镉单晶生长过程中的热应力场,研究了炉膛温度梯度对晶体内热应力的影响.计算结果表明:径向上晶体边缘与坩埚壁接触位置处的热应力远大干晶体中心处的热应力;轴向上晶体底部位置的热应力远大于晶体顶部的热应力.在晶体底部边缘与坩埚接触的位置出现最大热应力值σmax.当炉膛温度梯度从5K/cm增加到20K/cm,晶体内的热应力显著提高,σmax从41.83MPa增加到79.88MPa;当温度梯度超过20K/cm进一步增加时,晶体内的热应力增加很少,σmax仅增加了约5.3%.
关键词:
碲锌镉
,
晶体生长
,
热应力场
,
温度梯度
,
数值模拟
雷文光
,
毛小南
,
卢亚锋
,
侯智敏
,
曲恒磊
,
奚正平
稀有金属材料与工程
通过利用ANSYS有限元分析软件对TC21钛合金锻件淬火过程进行数值模拟,获得TC21钛合金锻件淬火不同时刻温度场分布及热应力场分布,以及锻件上所选节点温度、热应力随淬火时间的变化关系,并观察从锻件心部至边部的组织变化,研究冷却速率对组织变化的影响规律.结果表明,当淬火3600 s时,锻件表面已冷却至室温,而心部仍然保持较高温度；从锻件心部至表面冷却速度逐渐增加,并且越靠近表面,组织越细小.淬火开始阶段,锻件各点热应力迅速升至最大值,随着淬火时间延长,锻件表面及心部热应力均逐渐减小,至淬火结束时,锻件最大残余应力仅为77 MPa.
关键词:
淬火
,
温度场
,
热应力场
,
数值模拟
李劼
,
张红亮
,
徐宇杰
中国有色金属学报
总结了国内外在铝电解槽电热场、热应力场及电磁流场方面的研究进展,指出当前多物理场仿真计算算法的不足,介绍了最新开发的“液(电解质)-液(铝)-气”和“液-气-固(颗粒)”两类三相流模型、多物理场(电、磁、热、流、力、浓度分布场等)、磁流体稳定性和电流效率三维耦合仿真模型与算法,并提出基于多相-多场耦合仿真的大型铝电解槽结构与生产工艺综合优化方法,发现大型铝电解槽在3.7～3.9 V低电压下高效、低电耗、低排放、稳定运行的状态空间,并确立相应的工艺实现条件.
关键词:
铝电解槽
,
电热场
,
热应力场
,
电磁流场
,
数值仿真
