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平板在瞬态热冲击作用下的应力分析

专 业: 固体力学
关键词: 热应力 非傅立叶效应 双曲线热传导模型
分类号: O343.6
形 态: 共 99 页 约 64,845 个字 约 3.102 M内容
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内容摘要


第二次世界大战以后,随着火灾科学、热能动力、核动力、机械制造、化工、高速飞机、宇宙航行、火箭技术等现代科技的迅猛发展,超急速传热条件下可能出现的非经典热传递效应因其重要的学术意义和巨大的应用潜力正成为传热学领域内新兴的研究热点之一。

本文是利用非傅立叶效应的双曲线热传导模型,研究在第二类边界条件下快速加热薄板的一维强瞬态热传导问题,得出其温度场的解析解。

与用傅立叶效应的抛物线方程所得出的解析解,进行比较分析,得出两者之间的差异。

并以热弹性力学理论为基础,讨论在本文确定的温度场内,四边简支薄板的热应力分布。

最后,为了更明确地揭示热弹耦合效应对薄板热弯曲的影响,本文对在上表面受阶跃加热,下表面绝热,及侧面等温条件下的四边简支矩形薄板的典型热弹耦合问题进行了分析。

通过研究工作,寻求出本文所确定的模型在第二类边界条件下的瞬态热传导规律及其热应力分布,从中得出一些有价值的结论,进而能为工程实际提供值得参考的数据..……

全文目录


摘要
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 热传导理论
1.2.1 热传导理论的发展
1.2.2 非傅立叶效应的研究工作
1.2.3 热传导的其他理论
1.2.4 热波行为的实验证据
1.3 热弹理论
1.3.1 热弹理论的诞生
1.3.2 热弹耦合理论
1.4 板的耦合问题研究现状
1.5 本文结构安排
第2章 基本理论
2.1 热传导的基本定律
2.1.1 热传导的傅立叶定律
2.1.2 热传导微分方程
2.1.3 热传导过程的单值性条件
2.2 热传导的非Fourier定律
2.2.1 热量传播速度及松弛时间
2.2.2 通用Fourier定律
2.2.3 快速瞬态热传导问题的定解条件
2.3 热弹耦合理论的热力学基础
2.3.1 连续介质的热力学基础
2.3.2 线型热弹性本构关系和热弹耦合方程
2.4 薄板的热弯曲基本方程
2.5 本章小结
第3章 任意热流冲击薄板非Fourier分析解析解
3.1 模型的建立
3.2 问题的求解
3.2.1 引入过余温度
3.2.2 用Laplace变换法对问题进行求解
3.2.3 用留数法求原函数
3.2.4 对Tz,t进行坐标变换
3.3 算例分析
3.4 本章小结
第4章 板内的温度应力
4.1 模型的建立
4.2 问题的求解
4.3 算例
4.3.1 板挠度的研究
4.3.2 板应力的研究
4.4 本章小结
第5章 简支板热弹耦合问题研究
5.1 模型的建立
5.2 问题的求解
5.2.1 热传导方程的降次
5.2.2 对控制方程进行无量纲化
5.2.3 用拉普拉斯变换法求解问题
5.3 算例分析
5.4 本章小结
结论
参考文献

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中图分类: > O343.6 > 数理科学和化学 > 力学 > 固体力学 > 弹性力学

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