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深沟球轴承摩擦热温度场仿真分析 被引量：1
1
作者 高淑芝 王雅杰 +1 位作者 张义民 余成华 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期1-4,共4页
以深沟球轴承6306为研究对象,采用摩擦热流量公式计算了轴承的发热量。通过ANSYS软件对深沟球轴承摩擦热温度场进行仿真分析,运用Hertz接触理论得到轴承最大接触应力,计算结果与ANSYS仿真结果进行对比,两者一致。基于最大接触应力产生... 以深沟球轴承6306为研究对象,采用摩擦热流量公式计算了轴承的发热量。通过ANSYS软件对深沟球轴承摩擦热温度场进行仿真分析,运用Hertz接触理论得到轴承最大接触应力,计算结果与ANSYS仿真结果进行对比,两者一致。基于最大接触应力产生的摩擦热流量作为轴承的生热条件施加轴承上,加载得出的轴承温度结果又与Palmgren经验公式计算出来的轴承温度进行对比,两者有良好的一致性。从而验证了方法的可靠性。该方法为计算轴承接触应力对轴承温度的影响提供了参考,具有一定的工程参考价值。 展开更多
关键词 深沟球轴承 接触应力 温度场 有限元分析
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低压直流断路器热脱扣器温度场分析
2
作者 苏秀苹 王东跃 +1 位作者 贾彦庆 王林林 《现代电子技术》 北大核心 2025年第20期120-126,共7页
低压直流断路器的热脱扣器主要通过热双金属片受热弯曲完成过载保护动作。为分析服役时热双金属片的温度分布,在有限元软件COMSOL中建立实际工况的低压直流断路器电-热-流体耦合模型,得到热脱扣器部分的温升曲线,并通过实验验证仿真结... 低压直流断路器的热脱扣器主要通过热双金属片受热弯曲完成过载保护动作。为分析服役时热双金属片的温度分布,在有限元软件COMSOL中建立实际工况的低压直流断路器电-热-流体耦合模型,得到热脱扣器部分的温升曲线,并通过实验验证仿真结果的正确性。仿真与实验结果表明,间接加热式的热双金属片以及加热元件都呈现出中间温度高、两端温度低的分布特点。通过分析断路器内部的热传导、热对流以及热辐射,对热双金属片和加热元件的传热方式进行研究,得出间接加热式热双金属片主要通过热对流进行加热,在温度较高时热辐射也不能忽略。同时利用Levenberg-Marquardt最小二乘法对热双金属片的非线性温度进行拟合,对其热时间常数进行修正,修正后的热时间常数能够反映断路器的实际工作状况,可为热脱扣器的退化研究与优化设计提供参考。 展开更多
关键词 低压直流断路器 热脱扣器 热双金属片 温度场 多物理场耦合 有限元分析 热时间常数
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电火花线切割Inconel 718温度场分析与加工建模
3
作者 张耀满 吴双金 饶兆峰 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期88-96,共9页
针对Inconel 718材料的高加工硬化率和切削温度变化大等特点,以电火花线切割(WEDM)加工Inconel 718的放电加工过程为研究对象,对其加工机理和建模进行深入研究.采用有限差分法和有限元仿真对单脉冲放电温度场进行分析,得到了给定参数下... 针对Inconel 718材料的高加工硬化率和切削温度变化大等特点,以电火花线切割(WEDM)加工Inconel 718的放电加工过程为研究对象,对其加工机理和建模进行深入研究.采用有限差分法和有限元仿真对单脉冲放电温度场进行分析,得到了给定参数下的理论、仿真温度分布结果,并进一步探究了脉冲宽度对电蚀坑尺寸与形状的影响规律.在考虑重铸层对电蚀坑尺寸影响的基础上,预测了加工的表面粗糙度和材料去除率,并与实验数据进行对比.结果表明:随着脉冲宽度的变化,理论与仿真的电蚀坑尺寸变化趋势一致,所建立工艺目标预测模型的理论和仿真数据与实验结果的最大误差为9.88%. 展开更多
关键词 电火花线切割 Inconel 718 有限差分法 有限元法 温度场分析 重铸层
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LD端面泵浦棒状Nd:YAG晶体热效应分析
4
作者 焦文龙 李武军 +1 位作者 郭苗迪 张佩 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期40-45,共6页
为了解决LD端面泵浦棒状Nd:YAG晶体引起的热效应问题,建立了Nd:YAG晶体热模型,利用热传导理论,采用有限元分析法,对晶体工作时的温度场分布,应力场分布和入射端面的热致变化量情况进行了定量计算,并分析了泵浦光斑半径与泵浦功率对晶体... 为了解决LD端面泵浦棒状Nd:YAG晶体引起的热效应问题,建立了Nd:YAG晶体热模型,利用热传导理论,采用有限元分析法,对晶体工作时的温度场分布,应力场分布和入射端面的热致变化量情况进行了定量计算,并分析了泵浦光斑半径与泵浦功率对晶体温度场及应力场的影响。结果表明:当泵浦功率为10 W,光斑半径为300μm时,晶体入射端面的最高温度为316 K,在侧面无约束和施加约束时,晶体单位面积应力最大值分别为1.86×10^(7)Pa和3.28×10^(7)Pa,晶体入射端面的最大形变量分别2.81×10^(-4)mm和3.01×10^(-4)mm。晶体入射端面的最高温度,单位面积上最大应力以及热致形变量会随泵浦功率的增大而增大,随光斑半径的增大而减小。该结果为优化LD端面泵浦Nd:YAG晶体激光器的设计,减小晶体的热效应提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 端面泵浦 温度场 热形变 ND:YAG晶体 有限元分析
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柔性电子器件元件阵列的热脉冲响应分析
5
作者 卞纯燕 杨文成 缪馥星 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第5期676-686,共11页
柔性电子器件在工作时产生的热量,导致元件发生变形,极易影响其功能性.本研究建立了柔性电子器件元件阵列热脉冲响应的有限元分析模型,探讨了柔性电子器件元件封装层与基底层的层厚比对整体结构热稳定性的影响,以及柔性电子器件元件的... 柔性电子器件在工作时产生的热量,导致元件发生变形,极易影响其功能性.本研究建立了柔性电子器件元件阵列热脉冲响应的有限元分析模型,探讨了柔性电子器件元件封装层与基底层的层厚比对整体结构热稳定性的影响,以及柔性电子器件元件的热脉冲响应.初步得到:当热脉冲载荷从50 W/m~2增大至150 W/m~2时,功能层中心单元温度上升约0.47%,热应力增大约25.87%;若封装层与基底层的层厚比从0.2增大到5.0,功能层中心单元的热应力降低约92%,热应变降低约99%,沿层厚方向的位移降低约86%.初步结果可为柔性电子器件元件热脉冲载荷的优化设计和防护提供基础数据. 展开更多
关键词 柔性电子器件元件阵列 热脉冲响应 温度场 热应力 有限元分析
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卧式加工中心主轴用组合式磁流体密封热特性分析
6
作者 颜招强 梁肖 +2 位作者 朱维兵 王凤麟 王和顺 《机床与液压》 北大核心 2025年第13期90-96,共7页
温升过高会严重影响磁流体密封性能、主轴稳定性及机床加工精度。以卧式加工中心主轴用组合式磁流体密封装置为研究对象,探究磁流体、前端轴承摩擦热对密封装置温度场的影响,利用有限元分析方法研究整体装置温度分布规律,确定冷却水流... 温升过高会严重影响磁流体密封性能、主轴稳定性及机床加工精度。以卧式加工中心主轴用组合式磁流体密封装置为研究对象,探究磁流体、前端轴承摩擦热对密封装置温度场的影响,利用有限元分析方法研究整体装置温度分布规律,确定冷却水流量范围以实现高效、节能降温。结果表明:高转速下,磁流体黏性发热和轴承摩擦热对温度场影响大,最高温度随密封间隙减小而增大,通入冷却水后降温效果显著。综合考虑冷却水温度和流量及密封间隙,在0.1 mm密封间隙下,冷却水温度为18~22℃时,流量需控制在0.5~4 L/min;在0.2 mm密封间隙下,冷却水温度为18~22℃时,流量需控制在0.5~3 L/min,可以实现有效且快速降温。 展开更多
关键词 卧式加工中心主轴 磁流体密封 有限元分析 流量范围 温度场
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3D打印机喷头温度场分析及冷却系统优化
7
作者 段梦珍 任东旭 《塑料》 北大核心 2025年第3期92-99,共8页
在熔融沉积型3D打印过程中,当温度太高时,耗材吐丝不均匀;当温度太低时,打印吐丝速变慢,喷头易堵塞,因此,通过对3D打印机喷头温度场进行分析,并对冷却系统进行优化。建立3D打印机喷头结构模型和3D打印机温度场热分析理论模型;然后,基于A... 在熔融沉积型3D打印过程中,当温度太高时,耗材吐丝不均匀;当温度太低时,打印吐丝速变慢,喷头易堵塞,因此,通过对3D打印机喷头温度场进行分析,并对冷却系统进行优化。建立3D打印机喷头结构模型和3D打印机温度场热分析理论模型;然后,基于Ansys Workbench建立3D打印机喷头温度场模型,对其整体及关键部件进行温度热分析;最后,基于温度场热分析结果,对喷头冷却系统进行优化和温度场热分析,并对优化后喷头进行打印实验。结果表明,当t=100、200、300 s时,与优化前相比,喷头整体最低温度分别降低了0.558、3.254、7.086℃,降低率分别为2.58%、13.4%、25.1%,喷头最高温度分别提高了20%和5%,喷头冷却效果和加热速度均得到了显著提升,提供了足够的打印热量,同时提高了散热效果。在打印实验过程中,喷头温度与仿真时温度基本一致,并且,没有发生耗材堵塞、成型件坍塌等问题,证明了优化后的结构具有较好的散热性能。 展开更多
关键词 3D打印 喷头 温度场分析 有限元分析 结构优化
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套筒式永磁涡流调速器磁-热耦合有限元温度场分析
8
作者 姜盼 夏少军 +2 位作者 孙坤 陈华伟 谭佩钰 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期52-57,共6页
为研究套筒式永磁涡流调速器各部件温升特性对其安全性和可靠性的影响,首先,基于磁-热耦合方法对温度场进行了三维有限元分析,并建立了调速器的温度分布模型;然后,计算了不同转速差、耦合长度下调速器的涡流损耗及各部分的温度分布,揭... 为研究套筒式永磁涡流调速器各部件温升特性对其安全性和可靠性的影响,首先,基于磁-热耦合方法对温度场进行了三维有限元分析,并建立了调速器的温度分布模型;然后,计算了不同转速差、耦合长度下调速器的涡流损耗及各部分的温度分布,揭示了各结构参数对其温升特性的演变规律,并结合输出扭矩优化各参数范围,提高了调速器的安全性和可靠性;最后,开展了实验分析,验证了模型的有效性,为套筒式永磁涡流调速器的温度优化和性能预测奠定了基础。 展开更多
关键词 套筒式永磁涡流调速器 温度场 磁-热耦合 有限元分析
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基于直线模型提升同轴磁齿轮设计效率的研究
9
作者 赵曙光 陈策 +2 位作者 谢孝昌 栗付平 韩劲 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第6期1574-1581,共8页
为解决同轴磁场调制型磁齿轮在进行仿真设计时,模型计算量大及磁化方向设定工作繁琐的问题,提出一种采用直线模型代替原有常规圆环模型的简化设计方法。基于磁齿轮各部分结构和磁场的周期性,简化建模工作和减少仿真分析的计算量,结果表... 为解决同轴磁场调制型磁齿轮在进行仿真设计时,模型计算量大及磁化方向设定工作繁琐的问题,提出一种采用直线模型代替原有常规圆环模型的简化设计方法。基于磁齿轮各部分结构和磁场的周期性,简化建模工作和减少仿真分析的计算量,结果表明:直线结构相较于圆环结构,充磁坐标系设定数量减少85%以上,磁齿轮的内环磁极数量超过4对时,单模型进行有限元分析的时间明显缩短,并且提升效果随磁极数量增加而更为显著。 展开更多
关键词 同轴磁性齿轮 有限元仿真分析 直线模型 设计简化 磁场调制
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铁路混凝土桥墩在火灾高温作用下的损伤特征
10
作者 李旺旺 赵欣欣 +2 位作者 班新林 武盛韬 荣峤 《铁道建筑》 北大核心 2025年第8期6-10,共5页
建立铁路混凝土桥墩有限元仿真模型,分析火灾高温作用下混凝土桥墩的温度场和损伤特征。在对既有混凝土结构火灾调研的基础上,分析不同燃烧物、墩高对桥墩结构温度场的影响,结合材料高温劣化特性分析混凝土桥墩结构的损伤特征,对高温后... 建立铁路混凝土桥墩有限元仿真模型,分析火灾高温作用下混凝土桥墩的温度场和损伤特征。在对既有混凝土结构火灾调研的基础上,分析不同燃烧物、墩高对桥墩结构温度场的影响,结合材料高温劣化特性分析混凝土桥墩结构的损伤特征,对高温后的桥墩刚度及承载力进行对比分析。结果表明:不同燃烧物作用下桥墩结构温度场分布相近,燃油车工况放热速率较高,其温度高于其他材料;ISO834温度曲线作用下,随着受火时间的增加,桥墩中部损伤区域及钢筋屈服范围略有增大;桥墩的刚度和承载力随受火时间的增加而减小,受火180 min后,混凝土体积损伤率为21%,承载力下降约20%。 展开更多
关键词 铁路桥墩 有限元分析 混凝土 火灾高温 温度场 损伤特征
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重载铁路钢轨温度场非均匀分布特征
11
作者 徐玉坡 倪一 +4 位作者 李杨 李乃峥 孙陶陶 谢艳霞 王建军 《铁道建筑》 北大核心 2025年第9期24-28,共5页
为了提高无缝线路的稳定性,本文基于热传导原理,结合实测钢轨温度数据,构建75 kg/m钢轨温度热传导数学模型,研究重载列车作用下钢轨温度场的分布特征。结果表明:在重载铁路无缝线路稳定性计算中,轨腰温度可以代表钢轨截面温度;在过车中... 为了提高无缝线路的稳定性,本文基于热传导原理,结合实测钢轨温度数据,构建75 kg/m钢轨温度热传导数学模型,研究重载列车作用下钢轨温度场的分布特征。结果表明:在重载铁路无缝线路稳定性计算中,轨腰温度可以代表钢轨截面温度;在过车中及过车后的短时间内,轨腰温度相对于截面温度表现出滞后性,轨腰温度最大值略高于截面温度最大值;轨头、轨腰和轨底三个部位的实测温度平均值能够比较真实地反映钢轨截面平均温度的变化情况,本文采用的温度测量方式合理且可行;列车行驶过程中,轮对与钢轨摩擦产生的热量使钢轨轨头顶面温度升高30.3℃,达到68.3℃;钢轨温度变化速率在轨头与轨腰分界处变化明显,不同时刻钢轨温度变化速率不同且呈非线性变化。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨 温度场 有限元分析 无缝线路 轨腰温度
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铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理
12
作者 靳淇超 李军 +5 位作者 汪亮亮 谭海兵 李福林 付锐 孟令超 郭磊 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期32-44,共13页
为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理,并通过理论模型预测切屑形貌,开展了直角切削实验,再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状,分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型,建立... 为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理,并通过理论模型预测切屑形貌,开展了直角切削实验,再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状,分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型,建立了二维正交切削的热力耦合有限元模型,并通过实验验证有限元模型的合理性。基于仿真得到的切屑形成过程的应力、等效塑性应变和温度等参数的变化,分析了锯齿形切屑的成形机理。结果表明:剪切角随切削速度和进给量的增加而增大,切屑厚度随切削速度的增大而减小;切削速度为10、20和30 m/min时,切屑厚度预测值的相对误差分别为4.20%、12.34%和24.73%,最大切屑厚度压缩比分别为3.19、2.78和2.26,切屑锯齿化程度分别为0.20、0.36和0.58;切削速度为30 m/min时,切屑出现明显裂纹,且锯齿齿形整体倾斜;刀具进给量为0.05、0.10和0.15 mm/r时,最小切屑厚度预测值的相对误差分别为17.66%、8.66%和5.07%,最大切屑厚度压缩比分别为2.82、2.78和2.61,切屑锯齿化程度分别为0.12、0.36和0.42;滑移线场模型能有效预测切屑厚度随切削参数的变化;随切削速度和进给量的增大,切屑厚度压缩比呈减小趋势,锯齿化程度增大且增大趋势逐渐减缓。该文还通过有限元仿真分析了刀具钝圆半径对切屑成形的影响,验证了锯齿形切屑成形理论模型的有效性。 展开更多
关键词 铸&锻高温合金GH4198 锯齿形切屑 滑移线场 有限元分析 切屑成形机理
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盾构法联络通道T接头局部冻结加固效果及影响因素研究 被引量：1
13
作者 程雪松 徐连坤 +4 位作者 耿佳 李晓凡 宋彦杰 逯建栋 王书雄 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期90-99,共10页
为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温... 为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温度场的分布规律进行分析。研究结果表明:1)对于沿洞门处的土体,联络通道顶底部冻结效果差于联络通道侧面;主隧道钢管片向主隧道底部比向顶部延伸的更长,因而联络通道底半环冻结效果略差于顶半环。2)影响局部冻结时间的主要因素为主隧道管片材料和洞门间隙注浆体的热导率。3)主隧道部分采用钢管片工况,钢管片起到通道壁后远近土体导热“桥梁”的作用;当洞门间隙注浆体的热导率较低(如0.93 W/(m·K))时,注浆体不能及时地向主隧道钢管片输送冷量,联络通道壁后近处土体中大量冻结冷量沿钢管片传递至远处土体,使通道壁后较近处土体温度较高,因而比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况冻结时间长。4)随着洞门间隙注浆体热导率的增大,其向主隧道管片输送冷量的效率得到提升,主隧道附近土体的冻结效果得到改善,冻结时长有所缩短;间隙注浆体热导率由0.93 W/(m·K)提升至1.8 W/(m·K)时,可以将主隧道部分采用钢管片工况冻结时间由17 d缩短至12 d,所需冻结时长相比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况反而缩短1 d,即主隧道部分采用钢管片工况的冻结时间对洞门间隙注浆体热导率的改变更为敏感。 展开更多
关键词 局部冻结 盾构法联络通道 T接头 温度场 有限元分析
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基于流固耦合的环氧绝缘电力电子变压器温度分布研究 被引量：2
14
作者 赵玉顺 卫龙 +3 位作者 戴义贤 王丽洋 庄加才 蔡国庆 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期75-84,共10页
热点温度是直接影响电力电子变压器绝缘寿命的重要参数,为了合理指导电力电子变压器的环氧绝缘封装设计,文中构建了220 kW/30 kHz的电力电子变压器等效模型,基于流固耦合计算方法研究了环氧绝缘材料导热性能对变压器不同运行工况下的温... 热点温度是直接影响电力电子变压器绝缘寿命的重要参数,为了合理指导电力电子变压器的环氧绝缘封装设计,文中构建了220 kW/30 kHz的电力电子变压器等效模型,基于流固耦合计算方法研究了环氧绝缘材料导热性能对变压器不同运行工况下的温度分布特性影响。研究表明,高、低压绕组同轴分布的电力电子变压器的热点温度主要位于距绕组底部约56%的高度处,且随负载系数的增大而逐渐升高;在短路情况下,高、低压绕组的热点温度分别以8、22℃/s速度上升;变压器的热点温度随环氧绝缘材料导热系数增大而显著降低,当环氧绝缘材料导热系数大于1.1 W/(m·K)时,热点温度变化趋于平缓,此时变压器的温度分布满足GB/T 1094.11—2022的规范要求,且具有30%的负载裕度。该研究工作可为电力电子变压器环氧绝缘封装设计提供理论参考依据。 展开更多
关键词 电力电子变压器 有限元分析 流固耦合 温度场分析
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电磁发射装置的温升特性研究 被引量：1
15
作者 娄建勇 晁霞 +2 位作者 郭浩然 陈超 李兵 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期89-96,共8页
为了研究电磁发射装置的损耗与温升特性,基于COMSOL有限元仿真软件建立了电磁发射装置的动态计算模型,并用有限元方法模拟了电磁发射装置损耗和温度分布的时空演变过程。仿真结果表明:发射过程中电枢会产生熔化现象,导轨和电枢发生接触... 为了研究电磁发射装置的损耗与温升特性,基于COMSOL有限元仿真软件建立了电磁发射装置的动态计算模型,并用有限元方法模拟了电磁发射装置损耗和温度分布的时空演变过程。仿真结果表明:发射过程中电枢会产生熔化现象,导轨和电枢发生接触的内侧,尤其是靠近棱线部分的导轨温升较大。通过该模型建立了激励源大小、导轨材料、导轨结构、导轨尺寸与温度变化的关系,为电磁发射装置热管理提供了参考。 展开更多
关键词 电磁发射装置 电磁场 温度场 有限元分析
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四面受火状态下木-H型钢-混凝土方截面组合柱温度场数值模拟 被引量：1
16
作者 刘永军 张浚哲 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期921-929,共9页
目的 提出一种新型的木-H型钢-混凝土方截面组合柱,研究火灾下组合柱的温度场分布规律。方法 应用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的热传递模型,采取ISO-834标准升温曲线进行升温,研究混凝土厚度、再生粗骨料取代率和螺栓对组合柱内木... 目的 提出一种新型的木-H型钢-混凝土方截面组合柱,研究火灾下组合柱的温度场分布规律。方法 应用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的热传递模型,采取ISO-834标准升温曲线进行升温,研究混凝土厚度、再生粗骨料取代率和螺栓对组合柱内木材温度场和炭化的影响。结果 木材的温度场呈双向对称分布;混凝土厚度每增加10 mm,螺栓孔处木材的炭化深度平均减少25.43%,初始炭化时间平均延后22.82%;再生粗骨料取代率每增加20%,木材炭化深度平均减小6.34%,初始炭化时间平均延后5.60%;螺栓的存在会加剧木材的炭化,螺栓孔处的木材的炭化深度多出57.13%。结论 在火灾作用下,组合柱内部的木材炭化后仍有较大的有效剩余截面;H型钢腹板有木材包裹,强度劣化速度缓慢;木-H型钢-混凝土组合柱的抗火性能良好。 展开更多
关键词 组合柱 标准火灾 温度场 有限元分析
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GH4169惯性摩擦焊界面摩擦及瞬态热过程数值模拟研究 被引量：1
17
作者 唐天祥 史清宇 +5 位作者 周军 张春波 梁武 周梦然 张弓 陈高强 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第10期36-44,52,共10页
针对GH4169高温合金惯性摩擦焊过程,基于有限元方法研究了界面摩擦机制的转变、摩擦产热和温度场等热过程参量的分布特征及瞬态演化规律。利用试验数据对有限元模型的准确性进行了对比验证。结果表明,焊接初始整个界面均为库仑摩擦区,从... 针对GH4169高温合金惯性摩擦焊过程,基于有限元方法研究了界面摩擦机制的转变、摩擦产热和温度场等热过程参量的分布特征及瞬态演化规律。利用试验数据对有限元模型的准确性进行了对比验证。结果表明,焊接初始整个界面均为库仑摩擦区,从0.54 s开始库仑摩擦区逐渐缩小并在9.60 s完全消失,剪切摩擦区从0.31R0(R0为工件半径)处开始形成并逐渐扩展至整个界面。根据模拟结果,提出了描述库仑摩擦区演化过程的解析公式。分析了摩擦机制转变引起的界面热流密度、摩擦应力和温度的耦合关系及变化规律。研究表明,界面上库仑摩擦机制向剪切摩擦机制的转变有利于焊接界面附近温度场的均匀化。 展开更多
关键词 惯性摩擦焊 摩擦机制 热流密度 温度场 有限元分析 GH4169高温合金
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激光二极管端泵Yb:YAG晶体的温度场及应力场 被引量：1
18
作者 李昕阳 李隆 +4 位作者 任嘉欣 贺政隆 石镨 宁江浩 张春玲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期110-117,共8页
为了解决激光二极管端面泵浦Yb:YAG晶体引起的热效应问题,通过对晶体工作特点的分析,建立了周边冷却恒温、端面与空气存在热交换的有限元热模型。利用泊松方程,对Yb:YAG晶体的温度场、热应力场、热形变场和热透镜焦距进行了数值计算,并... 为了解决激光二极管端面泵浦Yb:YAG晶体引起的热效应问题,通过对晶体工作特点的分析,建立了周边冷却恒温、端面与空气存在热交换的有限元热模型。利用泊松方程,对Yb:YAG晶体的温度场、热应力场、热形变场和热透镜焦距进行了数值计算,并定量分析了激光二极管泵浦光的高斯阶次、光斑半径和泵浦功率对激光晶体温度场的影响。研究结果表明:若激光二极管泵浦功率为50 W,耦合到泵浦面的光斑半径为400μm时,晶体尺寸为3 mm×3 mm×4 mm、掺杂浓度为5.0 at.%的Yb:YAG晶体端面的最高温升为59.2 K,最大热形变量为0.64567μm,晶体内稳定时最大应力为2.380×108 N/m^(2),热透镜焦距为19.99 mm,该条件下激光器可正常运行。研究结果为全固态Yb:YAG激光器的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 热效应 温度场 有限元分析 YB:YAG激光器 端面泵浦
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基于遗传算法的碾压混凝土重力坝温度场多测点反演 被引量：1
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作者 黄灵芝 张朝森 +1 位作者 司政 陈思琦 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期83-91,共9页
由于碾压混凝土重力坝施工现场条件复杂,实验获得的参数与实际参数存在一定的差异。为获得高精度的温度场仿真结果,根据某碾压混凝土重力坝现场实测温度数据,利用遗传算法反演该碾压混凝土坝的绝热温升Q 0、温升常数n和导热系数λ,并运... 由于碾压混凝土重力坝施工现场条件复杂,实验获得的参数与实际参数存在一定的差异。为获得高精度的温度场仿真结果,根据某碾压混凝土重力坝现场实测温度数据,利用遗传算法反演该碾压混凝土坝的绝热温升Q 0、温升常数n和导热系数λ,并运用所得的反演参数进行温度场仿真模拟分析,对比不同测点个数下反演所得参数的可靠性和精确性。结果表明:通过遗传算法进行参数反演可有效提高反演的速度与精度,并且反演所依据的测点个数越多反演结果越接近实测数据,9个测点反演比3个测点反演误差减少了1.43%,比6个测点反演误差减少了0.44%。因此,在利用遗传算法进行参数反演时应尽量选择较多的测点个数,以提高仿真计算的精度。研究结果可为碾压混凝土重力坝热学参数反演提供理论指导和依据。 展开更多
关键词 碾压混凝土重力坝 温度场 遗传算法 反演分析 有限元仿真
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钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙耐火与稳定性能研究 被引量：2
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作者 郝腾飞 赵东拂 +2 位作者 李磊 王长辉 符演 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1105-1110,共6页
为满足大型厂房对轻质超高防火隔墙的需求,提出了一种钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,并对其耐火性与稳定性进行研究。采用ISO-834标准升温曲线的加热方法,对缩尺比例为1∶0.3岩棉夹芯板防火隔墙进行单面受火试验。并基于有限元软件ABAQU... 为满足大型厂房对轻质超高防火隔墙的需求,提出了一种钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,并对其耐火性与稳定性进行研究。采用ISO-834标准升温曲线的加热方法,对缩尺比例为1∶0.3岩棉夹芯板防火隔墙进行单面受火试验。并基于有限元软件ABAQUS建立缩尺模型与足尺模型,研究了防火隔墙防火优化前后两种方案下受火面与背火面的温度场变化规律。结果表明:缩尺试验模型与缩尺有限元模型的温度和形变基本吻合;足尺有限元模型的岩棉夹芯板超高防火隔墙在防火优化后,背火面最高温度降低,最大形变降低了75.5%,耐火性与稳定性得到大幅改善,并满足《建筑构件耐火试验方法》对于防火隔墙隔热性和完整性要求。在防火隔墙设计方面,容重为50 kg/m^(2)的钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,跨度方向每8 m需设一根钢柱,高度方向每3.6 m需设一根钢梁。 展开更多
关键词 轻质超高防火隔墙 有限元分析 温度场规律 形心位移
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