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题名层合圆柱三维温度场分析的半解析-精细积分法
被引量：4
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作者
富明慧
陈焯智
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机构
中山大学应用力学与工程系
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出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期15-20,114,共6页
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基金
国家自然科学基金(10672194)
2010年广东省大学生创新实验项目(1055810002)
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文摘
针对圆柱体的三维温度场分析,提出了一种高效的半解析-精细积分法。将温度场展开为环向坐标的Fourier级数,并对径向坐标进行差分离散,从而把三维热传导方程简化为一系列二阶常微分方程;将这些二阶常微分方程转化为哈密顿体系下的一阶状态方程,并利用两点边值问题的精细积分法求解。由于该方法仅对径向坐标进行差分离散,故相对于传统的数值方法离散规模大幅度减少,不仅提高了计算效率、降低了存贮量,而且缓解了代数方程的病态问题。此外,针对Fourier半解析解,根据热平衡原理推导出了两种材料衔接面的半解析差分方程,从而为求解复合材料层合柱问题打下了基础。算例结果表明,即使对于细长比高达400的圆柱杆件,此方法仍然可以给出精度较高的解答。
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关键词
层合圆柱
三维热传导分析
精细积分法
Fourier展开
有限差分法
功能梯度材料圆柱
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Keywords
laminated cylinder,three dimensional heat transfer analysis,precise integration method,Fourier expansion,finite difference method,functionally gradient materials cylinder
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分类号
O302
[理学—力学]
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