文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
热波效应下弹性体的多物理场耦合行为分析
姓名:贾维维
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:何天虎
20090513
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。应用和猄阋迦鹊岳砺郏芯苛宋尴蕹ばT仓宓娜弹耦合问题。建立了甋型广义的热弹耦合的控制方程,借助拉普拉斯积分变换及其数值反变换技术对问题进行了求解,得到了瞬态热冲击作用下无限长旋转圆柱体中的温度、应力、位移的分布规律。从其分布图上可以看出,介质中呈现出热的波动性和热弹耦合效应,由于旋转效应,位移、应力的幅值有明显提高,而旋转对温度几乎没有影响。基于和阋迦鹊岳砺郏芯堪胛尴薮筇宓绱湃鹊詈系亩题。半无限大体受热和外加恒定磁场的作用,文中建立了电磁热弹性耦合的控制方程,利用正则模态法求解得到了所考虑物理量的解析解,并用图形反映了各物理量的非零值仅在一个有限的区域内。基于广义热弹性理论,研究旋转半无限大体在其表面受随时间变化的热作用的广义电磁热弹性耦合的二维问题。半无限大体置于恒定的磁场中,受热作用产生膨胀变形,由于外加磁场的作用,介质中产生了感应的电场和感应的磁场。文中建立了电磁热弹性耦合的控制方程,利用正则模态法求解,得到了问题的解析解,并给出了各物理量的分布规律。可以看出,介质中呈现出电磁热弹耦合效应,由于旋转,位移和应力的幅值有很明显的降低,而旋转对温度和感应的磁场的影关键词:广义的热弹性理论,热松弛时间、磁热弹耦合,拉普拉斯变换,随温度论文类型:应用基础研究本文得到国家自然科学基金项目及中国博士后科学基金项目论来描述热的波动效应。和甋和甃直鹨理量的分布规律,从分布图上可以看出,介质中出现了电磁热弹耦合效应,各物响不大。变化的弹性模量淖手硕十学位论文
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符号说明/岛:写:参考温度郝迓刈攘Ψ至九,豪烦J捍鸥杏η慷‰:介电率见:电荷密度%:应变分量丁:绝对温度喝却ǖ枷凳,:热松弛时间喝扰蛘拖凳热容热弹性张量的分量旱缌髅芏仁噶仃旱绲悸∥。:磁导率仃“:应力分量材,:位移分量褐柿棵芏校旱哉帕康姆至旱绯∏慷耗谌仍何灰剖噶:比热口,捍懦∏慷旱缥灰耦合因子
彪导师签名:彳百牙日期:沥叩年兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说作者签名:赘班钉主日期:!晕∥月·口日多月/矿日明原创性声明烫维维学位论文版权使用授权书日期:彳月/口日收录到《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。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。作者签名: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.
福憾叫第滦论÷》,牙浑味尹,引言二》,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传热过程以及热传播速度较快的非稳态常规传热过程,采用傅立叶定律来描述热流密度与温度梯度之间的关系,是足够精确的。其中三和以分别是介质的特征尺寸和热载子的平均自由程,侨仍刈拥乃沙谑间。热松弛时间哂忻魅返奈锢硪庖澹且煌臣破骄浚傅痹诓牧夏诓康哪骋晃小单元体上施加一温度梯度时,到在微单元体内建立起稳态热流状态所需要的迟滞时间。经典的傅立叶热传导模型由下面的控制方程来描述式中,口是热流,丁是温度,翘寤热荩琄热传导系数,侨仍矗盗⒁度传导模型是基于两个基本的假设之上,即辐射能瞬间转换为介质的内能及能量在介质内是以扩散的形式进行传播的。由于热流和温度梯度同步,该