文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
电磁热弹耦合问题的热冲击响应
姓名:曹丽
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:何天虎
20070501
摘要经典传热学理论中描述温度场的控制方程,是一个扩散型方程,由于该方程固有的属性,导致了热在介质中是以无限大的速度进行传播的,但这与实验观测不相符合。在瞬态传热下,传热学中描述热流密度与温度梯度之间关系的定律不再适用。为了弥补经典传热学理论的不足,人们建立起了广义的热弹性理论来描述热的波动效应。和猄和甃直鹨一个和两个热松弛时间,建立了广义的热弹性理论,这两种理论都能表征热扰动以有限的速度在介质中传播,显示固体中的第二声效应。本文基于广义传热学理论,、。文中首先分析了两端固定杆受移动热源作用的广义的热弹耦合问题;其次研究了磁场中两端固定杆受移动热源作用的磁热弹耦合问题;最后研究了考虑材料特性随温度变化的两端固定杆的热弹、磁热弹耦合问题。在讨论考虑材料特性参数为常量的情况下,分别就两端固定杆在无外加磁场和施加外加磁场两种情况下的动态响应进行了研究;在对材料特性参数随温度变化的情况的讨论中,分别就有限长杆在有无外加磁场两种情况下的动态响应进行了研究。在研究两端固定杆在其端部受到移动热源作用的边值问题时,建立了甋型的广义热弹耦合的控制方程,借助拉普拉斯积分变换和数值反变换技术对问题进行了求解,得到了应力、位移及温度分布的解析解,发现了各物理量随热源速度在分析两端固定杆置于外加磁场中,其端部受到移动热源作用时的磁热弹耦合问题时,建立了甋型的广义磁热弹耦合的控制方程,借助拉普拉斯积分变换和数值反变换技术对问题进行了求解,得到了应力、位移及温度的分布规律,从分布图上可以看出热的波动性及磁热弹的耦合效应,并且发现磁场对温度几乎没有影响,对位移和应力有显著的影响。这表明外加磁场削弱了杆的热膨胀变形。在研究考虑材料特性随温度变化的有限长杆受移动热源作用的动态响应问题时,把弹性模量看作是初始参考温度的线性函数,建立了甋型的广义热弹耦合的控制方程,同样借助拉普拉斯正、反变换技术,得到了应力、位移及温度的分布规律,从分布图上可以看出,弹性模量对温度几乎没有影响,对位移和应力却有显著的影响,同时还可以看出热松弛时间对各物理量的峰值有一定的影响,随着热松弛时间的增加峰值增大,但是变化趋势没有改变。在探讨磁场中材料特性参数随温度变化的两端固定杆受移动热源作用的磁热的增加而减小。弹耦合问题时,建立了甋型广义磁热弹性耦合的控制方程,得到了移动热源作用下杆中的温度、应力、位移的分布规律,从图中可以看出磁场以及弹性模量对各物理量的影响,它们的增大会抑制温度、应力、位移的增加。硕十学位论文
关键词:广义的热弹性理论,热松弛时间、磁热弹耦合,拉普拉斯变换,随温度变化的弹性模量论文类型:应用基础研究本文得到国家自然科学基金项目资助。电磁热弹耦合问题的热冲。响应
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导师签名:呵大鼬作者签名:瞎甬作者签名:萄确兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:加吕年多月形日原创性声明学位论文版权使用授权书日期:髂论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部附录貉宦畚脑葱陨骱桶嫒ㄊ褂檬谌ㄊ本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。日期:荒日多月占
嗜ǎ弧:一尹,琭第滦髀专》,二》,丁》引言牙琭一发琭经典传热学理论认为,无论物体中导热过程的发生机理如何,其都应当服从经典的傅立叶定律,即热流矢量与温度梯度成正比,傅立叶定律是建立在唯象理论的基础上,不涉及传热时间项,温度场由抛物型方程所控制。对于热作用时间较长的稳态