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渐进密度AESO方法及其在热传导结构拓扑优化中的应用 被引量：11
1
作者 刘书田 贺丹 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期151-156,共6页
研究用于结构拓扑优化的基于材料添加策略的进化算法(AESO方法)。基于进化算法的思想,利用单元材料相对密度的变化描述材料的添加(从0到1)或删除(从1到0)。当某些单元满足进化准则时,单元的相对密度进行0-1变化。研究发现,基于一步变化... 研究用于结构拓扑优化的基于材料添加策略的进化算法(AESO方法)。基于进化算法的思想,利用单元材料相对密度的变化描述材料的添加(从0到1)或删除(从1到0)。当某些单元满足进化准则时,单元的相对密度进行0-1变化。研究发现,基于一步变化策略的AESO方法往往不能获得正确的拓扑形式,其原因可能是,进化后的响应量是基于密度为0或很小时的敏度经线性近似获得的,与实际相差很大。这种敏度的计算误差问题在ESO、BESO等硬杀算法中都存在。本文提出将进化过程分成多步,以软杀的思想进行硬杀优化,即使材料密度逐渐由0变化到1,实现材料的逐步添加。基于该策略,提出了渐进密度AESO方法,并比较分析了这种逐步添加的做法对结果的影响。算例验证了该方法的正确性和有效性。渐进密度AESO方法为双向进化算法(BESO)提供了有效的进化(材料添加)策略。 展开更多
关键词 拓扑优化 进化算法 敏度分析 热传导 渐进密度添加进化算法
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高超声速旋转体气动加热、辐射换热与结构热传导的耦合数值分析 被引量：6
2
作者 杨荣 王强 《上海航天》 2009年第4期25-29,64,共6页
采用流场-热-结构耦合的计算方法,耦合气动加热、辐射换热和结构热传导,互为边界条件进行同步计算,研究了旋转体高超声速的流场和固壁温度分布,并数值模拟了旋转体的外流场和固壁结构温度场的非定常过程。计算结果表明:该数值方法可行,... 采用流场-热-结构耦合的计算方法,耦合气动加热、辐射换热和结构热传导,互为边界条件进行同步计算,研究了旋转体高超声速的流场和固壁温度分布,并数值模拟了旋转体的外流场和固壁结构温度场的非定常过程。计算结果表明:该数值方法可行,能较好地模拟整个流场和温度场的物理变化过程。 展开更多
关键词 高超声速 气动加热 辐射换热 结构热传导 耦合计算 非定常
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碳基材料烧蚀下的热化学非平衡流场数值模拟研究 被引量：4
3
作者 邵纯 王璐 陈伟芳 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期249-256,共8页
针对飞行器再入过程中碳基材料的烧蚀现象,采用考虑十三组元三十四反应式的流场化学反应模型,结合防热材料的烧蚀反应模型和结构热传导模型,建立了热化学非平衡烧蚀流场/结构温度场双向耦合数值模拟方法,并开展了算例验证。通过对三维... 针对飞行器再入过程中碳基材料的烧蚀现象,采用考虑十三组元三十四反应式的流场化学反应模型,结合防热材料的烧蚀反应模型和结构热传导模型,建立了热化学非平衡烧蚀流场/结构温度场双向耦合数值模拟方法,并开展了算例验证。通过对三维球头模型烧蚀效应的模拟,获得了结构内部的温度场分布和烧蚀流场参数。结果表明,烧蚀效应改变了流场中化学反应组分的分布特性,同时增大了激波脱体距离,在工程设计中需要加以考虑。 展开更多
关键词 烧蚀 热化学非平衡流 结构热传导 耦合计算 数值模拟
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整机散热系统机械结构设计的性能分析与改进
4
作者 梁伟波 《现代制造技术与装备》 2024年第7期79-81,共3页
整机散热系统机械结构设计直接影响设备的性能和使用寿命。通过对现有散热系统进行综合分析,发现目前散热效率低下的主要原因在于散热路径不合理、风道设计不科学以及材料选择不当。针对这些问题,提出一系列改进措施,包括优化散热路径... 整机散热系统机械结构设计直接影响设备的性能和使用寿命。通过对现有散热系统进行综合分析,发现目前散热效率低下的主要原因在于散热路径不合理、风道设计不科学以及材料选择不当。针对这些问题,提出一系列改进措施,包括优化散热路径、重新设计风道结构、引入高效散热材料等。实验结果表明,改进后的散热系统在热传导效率、风量分布均匀性以及整体散热性能方面均有显著提升。 展开更多
关键词 整机散热系统 机械结构设计 热传导路径 风道设计 散热材料
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考虑空腔的高超声速多流动区域同步数值模拟 被引量：1
5
作者 沈恩楠 陆志良 +1 位作者 郭同庆 周迪 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期931-937,共7页
先进的高超声速飞行器具有薄壁空腔结构,在飞行过程中受热会产生空腔内气体流动现象,从而影响流场和结构的温度分布。采用数值方法准确模拟高超声速流场、结构温度场和空腔内流动对热结构分析是很有必要的。以研究空腔流动对结构温度分... 先进的高超声速飞行器具有薄壁空腔结构,在飞行过程中受热会产生空腔内气体流动现象,从而影响流场和结构的温度分布。采用数值方法准确模拟高超声速流场、结构温度场和空腔内流动对热结构分析是很有必要的。以研究空腔流动对结构温度分布影响为目的,发展了一种适用于多流动区域流场/结构温度场耦合问题的同步计算方法,并以高超声速带空腔结构物体为例,数值研究了其外部气动热/结构热传导引起的空腔热对流问题。以已发展的高超声速外流场/结构温度场同步计算方法为基础,为了进一步考虑空腔内低速流场,采用了预处理矩阵方法。在流场与结构温度场的交界面两侧分别引入虚拟单元,从而高效地实现相邻场之间物理信息交换。首先通过标准算例验证了方法在求解单独气动热/结构热传导问题以及空腔自然对流问题中的准确性。进而对封闭和带有开孔的两种高超声速运动圆环分别进行多流动区域同步数值模拟。计算结果表明,由于结构温度不均匀引起的空腔内热对流反之也会对结构温度场分布产生轻微的影响。在空腔内气体流动的影响下,封闭圆环的前缘温度在35 s内最多下降0.8%左右。对于带开孔空腔的圆环,其孔壁周边温度在0.5 s内能够超过外流前缘驻点温度。 展开更多
关键词 高超声速 气动热 结构热传导 空腔流动 多区域 同步数值模拟
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构造岩带热源体热传导及其温度变化研究 被引量：5
6
作者 吕古贤 王红才 罗元华 《地球学报（中国地质科学院院报）》 CSCD 北大核心 1998年第2期138-143,共6页
构造作用的热效应和温度变化是构造物理化学过程的主要研究内容。为探讨不同构造空间的侵位岩浆岩结晶ＰＴ轨迹的差别，建立有限元模型，模拟高温热源地质体向围岩传导热的过程，以研究该热源体的温度变化轨迹问题。设一定体积的热源地... 构造作用的热效应和温度变化是构造物理化学过程的主要研究内容。为探讨不同构造空间的侵位岩浆岩结晶ＰＴ轨迹的差别，建立有限元模型，模拟高温热源地质体向围岩传导热的过程，以研究该热源体的温度变化轨迹问题。设一定体积的热源地质体被分割成若干孤立体。随着分割数的增加，热源体的传导面积变大，分别相似处于封闭开放程度不同的构造空间的热源体。有限元数学模拟计算结果表明，处于挤压变形带→剪切变形带→引张变形带，热源体传导热量的速度表现出慢→较快→最快的差别，相应它们的温度降低速率则是小→稍大→最大。模拟研究说明，某一热源体因热量传导散发的温度降低速率与其所处构造空间封闭性系数呈反比。这一结果可以解释岩浆岩演化和差别的构造物理化学原因。 展开更多
关键词 构造岩带 热源体 热传导 温度变化
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高温输气管道热-结构耦合数值仿真分析 被引量：3
7
作者 刘金梅 张国威 +1 位作者 周国强 邵婷 《中国工程机械学报》 北大核心 2015年第4期358-362,共5页
针对高温输气管道的结构特点和输送的介质特征,考虑到静压和温度的耦合作用,根据有限元理论,构建了基于稳态热传导的输气管道热-结构耦合模型,提出了数值求解该问题的方法和具体实施步骤,并以某干气压缩机的输气管道为研究对象进行了数... 针对高温输气管道的结构特点和输送的介质特征,考虑到静压和温度的耦合作用,根据有限元理论,构建了基于稳态热传导的输气管道热-结构耦合模型,提出了数值求解该问题的方法和具体实施步骤,并以某干气压缩机的输气管道为研究对象进行了数值建模和仿真模拟,分析并揭示了内外管壁温度不同条件下结构性能的变化规律.结果表明:应用该方法可以实现高温输气管道热-结构耦合的数值模拟和仿真分析,为管道的现场施工、实时监测和安全性分析提供有价值的参考意见. 展开更多
关键词 输气管道 高温 热-结构耦合 稳态热传导 数值模拟
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乏燃料贮存运输容器热传导试验装置设计研究 被引量：1
8
作者 张白茹 卢可可 《科技视界》 2021年第17期78-80,共3页
乏燃料贮存运输容器在正常运输/贮存条件下,容器各结构材料的工作温度须在其许用限值内,稳定执行热工设计功能。为验证其散热功能满足热工设计功能要求,设计了乏燃料贮存运输容器热传导试验装置。对热传导试验装置进行了功能分析和设计... 乏燃料贮存运输容器在正常运输/贮存条件下,容器各结构材料的工作温度须在其许用限值内,稳定执行热工设计功能。为验证其散热功能满足热工设计功能要求,设计了乏燃料贮存运输容器热传导试验装置。对热传导试验装置进行了功能分析和设计分析。基于其功能和设计分析,开展了对热传导试验装置的结构设计。同时,设计了热传导试验,介绍了热传导试验的试验目的、内容及验收准则等。 展开更多
关键词 乏燃料 贮存运输容器 结构设计 热传导试验装置 热传导试验
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埋地聚乙烯缠绕结构壁管(B型)排水管与热力管沟交叉的探讨
9
作者 赵洋 《给水排水》 CSCD 北大核心 2020年第8期111-115,共5页
在不同工程技术标准之中,对于聚乙烯缠绕结构壁管(B型)排水管与热力管沟交叉的垂直净距、水平净距的规定存在矛盾,在工程中执行困难.排水管道是重力流,线位没有很大的调整余地,如果在与热力管沟位置较近处采取保护措施,仍需要解决导热问... 在不同工程技术标准之中,对于聚乙烯缠绕结构壁管(B型)排水管与热力管沟交叉的垂直净距、水平净距的规定存在矛盾,在工程中执行困难.排水管道是重力流,线位没有很大的调整余地,如果在与热力管沟位置较近处采取保护措施,仍需要解决导热问题.通过对混凝土、隔热材料等的导热计算,结合工程经验,探索合理的净距,并提出可靠而易实施的保护措施. 展开更多
关键词 聚乙烯缠绕结构壁管(B 型) 排水管 热力管沟 导热 隔热
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非结构化网格中圆管流动的传热计算 被引量：1
10
作者 张敏 武淑萍 马倩 《南京工程学院学报（自然科学版）》 2006年第3期24-29,共6页
圆管道内充分发展的层流和传热是热传导方程应用中一个有趣而重要的分支.本文给出几种在不同流道几何形状和热边界条件下,用非结构化网格方法进行数值计算的结果,并与结构化网格的计算结果进行比较分析,从而证明本方法和所给程序的正确... 圆管道内充分发展的层流和传热是热传导方程应用中一个有趣而重要的分支.本文给出几种在不同流道几何形状和热边界条件下,用非结构化网格方法进行数值计算的结果,并与结构化网格的计算结果进行比较分析,从而证明本方法和所给程序的正确性和实用性. 展开更多
关键词 结构化网格 非结构化网格 热传导方程 圆管流动
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