河北工程大学学报（自然科学版）
河北工程大學學報（自然科學版）
하북공정대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY OF ENGINEERING(NATURAL SCIENCE EDITION)
2013年
2期
4-8
,共5页
许杨健%王飞%杜海洋%任鹏飞
許楊健%王飛%杜海洋%任鵬飛
허양건%왕비%두해양%임붕비
功能梯度板%平面稳态温度场%分离变量法%边界恒温%梯度参数%几何组成
功能梯度闆%平麵穩態溫度場%分離變量法%邊界恆溫%梯度參數%幾何組成
공능제도판%평면은태온도장%분리변량법%변계항온%제도삼수%궤하조성
FGM plate%2D steady temperature fields%variable separation method%boundary different constant temperature%gradient parameters%geometric composition
假设热导率沿功能梯度板高呈指数函数形式分布,基于该板的平面稳态热传导基本方程,用分离变量法,导出边界不同恒温时该板的平面稳态温度场的级数解析解,与有限元解对比,两种方法的最大节点温度误差0.86％.通过数值计算,获得了该板的平面稳态温度场分布,研究了板的梯度参数和几何组成对温度场的影响.主要结果表明:板内的温度场分布对称于过形心的y轴；随着梯度参数值的增加,板内的高温区向左右两边界和下边界逐步扩展；随着板高的递减,板内中下部的温度分布趋于平缓.因此,可选择适合的梯度参数和几何组成来满足设计、应用和热应力分析的需要,所获得的解析解可作为检验其他近似方法的参考标准.
假設熱導率沿功能梯度闆高呈指數函數形式分佈,基于該闆的平麵穩態熱傳導基本方程,用分離變量法,導齣邊界不同恆溫時該闆的平麵穩態溫度場的級數解析解,與有限元解對比,兩種方法的最大節點溫度誤差0.86％.通過數值計算,穫得瞭該闆的平麵穩態溫度場分佈,研究瞭闆的梯度參數和幾何組成對溫度場的影響.主要結果錶明:闆內的溫度場分佈對稱于過形心的y軸；隨著梯度參數值的增加,闆內的高溫區嚮左右兩邊界和下邊界逐步擴展；隨著闆高的遞減,闆內中下部的溫度分佈趨于平緩.因此,可選擇適閤的梯度參數和幾何組成來滿足設計、應用和熱應力分析的需要,所穫得的解析解可作為檢驗其他近似方法的參攷標準.
가설열도솔연공능제도판고정지수함수형식분포,기우해판적평면은태열전도기본방정,용분리변량법,도출변계불동항온시해판적평면은태온도장적급수해석해,여유한원해대비,량충방법적최대절점온도오차0.86％.통과수치계산,획득료해판적평면은태온도장분포,연구료판적제도삼수화궤하조성대온도장적영향.주요결과표명:판내적온도장분포대칭우과형심적y축；수착제도삼수치적증가,판내적고온구향좌우량변계화하변계축보확전；수착판고적체감,판내중하부적온도분포추우평완.인차,가선택괄합적제도삼수화궤하조성래만족설계、응용화열응력분석적수요,소획득적해석해가작위검험기타근사방법적삼고표준.
