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属性与温度相关材料的广义热弹性问题有限元分析
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:《力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O343.6[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西安交通大学强度与振动教育部重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金(10872158,10572111,10632060),新世纪优秀人才支持计划(NCET-05-0841),国家基础研究计划(2006CB601202),高等学校学科创新引智计划(111计划,B06024)和国家高技术研究发展计划(2006AA03Z519)资助项目.
中文摘要:

计及材料特性与温度的相关性,基于Lord和Shulman(L—S)广义热弹性理论,建立了此类问题的有限元控制方程.由于材料属性的温度相关性,温度控制方程具有非线性,积分变换求解方法难以采用,因而将有限元方程直接在时间域求解.利用所建立方法研究了材料特性与温度相关、带有孔洞的无限大体在热冲击和机械冲击作用下的广义热弹性问题.分析表明,在时间域直接求解材料属性与温度相关的广义热弹性问题是可行的,所得结果具有很高的精度,热的波动性得到充分的展现.同时发现,热冲击载荷作用时,材料属性与温度的相关性对结构的机械响应影响显著,对温度响应影响很小;机械载荷作用时,材料参数与温度的相关性对所有响应影响都很小.因此,研究热冲击载荷作用的机械响应时,必须考虑材料属性的温度相关性,而研究温度响应时,无论何种冲击载荷,都可以不考虑材料属性的温度相关性.

英文摘要:

Finite element nonlinear equations based on Lord-Shulman (L-S) generalized thermoelasticity theory are derived for elastic media with temperature-dependent properties and solved directly in time domain. A case of an infinite medium with a cylindrical hole under thermal and mechanical shock is analyzed with the developed method. The numerical results with temperature-dependent properties show the fluctuation of heat conduction and the efficiency of the time domain method in solving generalized thermoelastic problems. Furthermore, it also shows that the influence of temperature-dependent properties are more pronounced on mechanical response of the media with the thermal shock loading, rather than the mechanical shock.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332