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蜂窩夾層復(fù)合才斗結(jié)構(gòu)非線性傳熱分析

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-01-26  來源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):40
       考慮材料熱物性隨溫度變化的影響,針對蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),假定其內(nèi)部的瞬態(tài)溫度場的分布狀況,并在此假定的基礎(chǔ)上基于三維各向異性熱傳導(dǎo)理論及復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)傳熱分析的熱疊層方法,提出一種針對蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的計(jì)算方法,并推導(dǎo)出蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)瞬態(tài)溫度場分析的有限元方程。應(yīng)用這種方法對熱物性非線性蜂窩夾層復(fù)合材料板的瞬態(tài)溫度場進(jìn)行分析,數(shù)值算例結(jié)果顯示了材料特性的非線性對蜂窩夾層復(fù)合材料板熱傳導(dǎo)的影響,只有非線性程度很小時忽略非線性因素導(dǎo)致的誤差才可被忽略:當(dāng)非線性程度較強(qiáng)烈時,考慮非線性因素的計(jì)算結(jié)果與忽略非線性因素的計(jì)算結(jié)果就會產(chǎn)生很大偏差。

       復(fù)合材料結(jié)構(gòu)由于具有強(qiáng)的熱各向異性、非線性、熱耦合性等特點(diǎn),與各向同性均質(zhì)結(jié)構(gòu)相比,其熱傳導(dǎo)分析十分復(fù)雜。傳統(tǒng)的解析方法只能解決復(fù)合材料的一些簡單熱傳導(dǎo)問題,無法求解復(fù)雜邊界條件及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的傳熱問題。許多研究人員采用有限元法對復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)進(jìn)行了研究計(jì)算,比較突出的結(jié)果有Padovan考慮各向異性的影響,研究了正交各向異性無限大層合板和層合圓柱殼的熱傳導(dǎo)問題,Tamma等人對三維熱分析模型進(jìn)行了簡化,提出了準(zhǔn)三維溫度場分析模型等。最近R  Rolfes'3'41提出了與有限元結(jié)合的熱疊層理論,這種理論是解決復(fù)合材料疊層結(jié)構(gòu)瞬態(tài)熱分析的一種有效方法,與三維熱計(jì)算相比具有計(jì)算效率高的優(yōu)點(diǎn)。李松年‘副、楊自春等學(xué)者也應(yīng)用這種方法對復(fù)合材料疊層結(jié)構(gòu)非線性瞬態(tài)熱分析進(jìn)行了研究。但是以上各種方法都是對一般的復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的分析,沒有特別針對復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,因此這些方法并不十分適用于對復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)非線性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)的計(jì)算。為了更好地分析和計(jì)算蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)問題,在前人的基礎(chǔ)上還有一些工作要做。

資料下載:   蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)非線性傳熱分析.pdf

 
 
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