计算力学学报
計算力學學報
계산역학학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS
2007年
3期
345-351
,共7页
段进%薛明德%向志海%李伟
段進%薛明德%嚮誌海%李偉
단진%설명덕%향지해%리위
热-结构分析%辐射换热%薄壁杆件%弯扭耦合%有限元法
熱-結構分析%輻射換熱%薄壁桿件%彎扭耦閤%有限元法
열-결구분석%복사환열%박벽간건%만뉴우합%유한원법
发展了一种用于辐射换热条件下瞬态热-结构分析的空间薄壁杆单元,其截面形式可以是任意形状的闭口截面和单支开口截面.该单元温度场分解为平均温度和多谐摄动温度,沿杆轴方向采用两结点线性插值,沿杆截面周向用三角函数展开,每结点含多个解耦的自由度,其中结点平均温度方程同传统一维温度有限元方程为非线性,各谐摄动温度方程为线性,然后利用Wilson-θ法求解结构的瞬态温度场.本文选择了两节点Bernoulli直梁单元得到准静态热弹性有限元方程并求解,针对非对称开口截面考虑了翘曲变形及弯扭耦合的影响.温度场引起的等效热载荷不仅包括常规的热轴力,还包括热弯矩以及热双力矩.本文针对不同截面形式的梁单元给出了瞬态温度场以及热变形的验证算例,并通过与商业程序中二维壳元计算结果的比较说明了本文所提出方法的正确性和高效性.
髮展瞭一種用于輻射換熱條件下瞬態熱-結構分析的空間薄壁桿單元,其截麵形式可以是任意形狀的閉口截麵和單支開口截麵.該單元溫度場分解為平均溫度和多諧攝動溫度,沿桿軸方嚮採用兩結點線性插值,沿桿截麵週嚮用三角函數展開,每結點含多箇解耦的自由度,其中結點平均溫度方程同傳統一維溫度有限元方程為非線性,各諧攝動溫度方程為線性,然後利用Wilson-θ法求解結構的瞬態溫度場.本文選擇瞭兩節點Bernoulli直樑單元得到準靜態熱彈性有限元方程併求解,針對非對稱開口截麵攷慮瞭翹麯變形及彎扭耦閤的影響.溫度場引起的等效熱載荷不僅包括常規的熱軸力,還包括熱彎矩以及熱雙力矩.本文針對不同截麵形式的樑單元給齣瞭瞬態溫度場以及熱變形的驗證算例,併通過與商業程序中二維殼元計算結果的比較說明瞭本文所提齣方法的正確性和高效性.
발전료일충용우복사환열조건하순태열-결구분석적공간박벽간단원,기절면형식가이시임의형상적폐구절면화단지개구절면.해단원온도장분해위평균온도화다해섭동온도,연간축방향채용량결점선성삽치,연간절면주향용삼각함수전개,매결점함다개해우적자유도,기중결점평균온도방정동전통일유온도유한원방정위비선성,각해섭동온도방정위선성,연후이용Wilson-θ법구해결구적순태온도장.본문선택료량절점Bernoulli직량단원득도준정태열탄성유한원방정병구해,침대비대칭개구절면고필료교곡변형급만뉴우합적영향.온도장인기적등효열재하불부포괄상규적열축력,환포괄열만구이급열쌍력구.본문침대불동절면형식적량단원급출료순태온도장이급열변형적험증산례,병통과여상업정서중이유각원계산결과적비교설명료본문소제출방법적정학성화고효성.
