莽珊珊[1]2004年在《强瞬态热冲击下轴对称弹性体的热弹耦合问题研究》文中研究说明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领域内新兴的研究热点之一。本文在总结和评述前人研究成果的基础上对空心圆柱体内、外表面温度突变这类超急速传热问题的双曲线非傅立叶导热模型进行了分析求解和数值模拟。分析了空心圆柱体内出现显着的非傅立叶热效应所应具备的条件，提出了一些非傅立叶温度的控制途径。然后用一种解析方法求解了在热冲击作用下空心圆柱体的动态热应力分布，较简便的得到应力波传播的精确解，进而分析了空心圆柱体内的热动应力的响应和分布规律。通过理论分析结果为非傅立叶热冲击的实际应用提供了研究路线，对超急速传热条件下的非经典热传递效应进行了较为系统的研究。
李法涛[2]2008年在《轴对称广义热弹问题研究》文中研究表明随着科学技术的迅猛发展,工程中超急速热传导和微尺度热传导问题越来越多的出现,采用经典的Fourier导热定律计算会造成较大误差。本文在总结和评述前人研究成果的基础上,采用广义热弹理论研究了轴对称体的温度分布和耦合与非耦合热弹问题,讨论了Non-Fourier效应产生的影响。本文求得了一维实心圆柱Non-Fourier导热问题的解析解,并采用有限元算法编制程序对二维导热和热应力进行了数值计算;本文还提出了一种简洁而实用的计算耦合热弹问题的有限元方法。计算结果表明Non-Fourier效应使温度响应产生了一定时间的迟滞,耦合效应对温度和应力的变化存在一定的阻尼作用,其影响幅度和时间与在弹性体中位置相关;但在常规尺度和导热速度下两种效应的影响都不大。
徐杰[3]2016年在《急速热冲击下材料的传热及力学特性的分析》文中提出为了准确描述近年来出现的一些激光脉冲、微波加热技术以及器件结构小型化所涉及的热弹性问题,研究学者基于超常传热的物理机制,提出了各种考虑热以有限速度传播的广义热弹性理论。但这些理论大多在稳态下退化为经典的热弹性理论,不能准确揭示微尺度下材料传热特性和热弹性特性。鉴于此,本文依据热质概念,认为热量具有等效的质量。这样可以运用牛顿力学的分析方法对广义热弹性问题开展研究工作,对于热弹性问题的研究给出了新的思路和方法。本文对于急速热冲击下诱发的传热及力学特性进行了研究。基于热质概念,充分考虑了热流运动的惯性效应,推导了基于热质概念的热传导控制方程,建立了基于热质概念的热-力非耦合热弹性模型和热-力耦合热弹性模型。利用这些模型不仅可以描述急速热冲击问题,而且可以描述极高热流密度下的稳态问题。现选取一半无限大体作为研究对象,建立了半无限大体在外表面温度突变加热边界条件下的热传导偏微分方程、运动方程以及本构方程。采用Laplace正、逆变换技术,结合超常传热的瞬态特性进行渐近处理。首先推导了基于热质概念的热传导模型下温度场的解析表达式。然后,考虑到工程实际需要,推导了非耦合热弹性模型下位移场、热应力场的解析表达式。最后综合考虑温度与应变的耦合,推导了耦合热弹性模型下各物理量场的解析表达式。在相同计算条件下分别采用数值求解的方法对上述给出的模型进行了分析,并把所得结果与解析解进行对比,验证了解析解的正确性。通过对各物理量场的解析求解,定性分析了急速热冲击诱发的时间惯性和空间惯性以及耦合效应对各物理量场分布的影响。由于考虑热质运动的时间惯性和空间惯性以及耦合效应,它们对温度场、位移场、热应力场建立的时间、分布、阶跃值、阶跃间隔以及热波波速、弹性波速都有一定的影响。另外与应用比较广泛的L-S广义热弹性模型作对比分析,充分揭示了热质运动的空间惯性对各物理场分布的影响。
参考文献：
[1]. 强瞬态热冲击下轴对称弹性体的热弹耦合问题研究[D]. 莽珊珊. 南京理工大学. 2004
[2]. 轴对称广义热弹问题研究[D]. 李法涛. 南京理工大学. 2008
[3]. 急速热冲击下材料的传热及力学特性的分析[D]. 徐杰. 江苏大学. 2016