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基于分数阶导热的热脉冲涂层边裂研究
1
作者
陈少华
陈学军
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2354-2362,共9页
热震边裂是涂层的常见失效模式之一,严重影响涂层的防护性能,因此准确预测涂层边缘裂纹的热致扩展行为至关重要.文章基于Caputo分数阶导热模型,研究热脉冲作用下涂层边缘裂纹扩展驱动力.首先,采用拉普拉斯变换和有限余弦积分变换得到瞬...
热震边裂是涂层的常见失效模式之一,严重影响涂层的防护性能,因此准确预测涂层边缘裂纹的热致扩展行为至关重要.文章基于Caputo分数阶导热模型,研究热脉冲作用下涂层边缘裂纹扩展驱动力.首先,采用拉普拉斯变换和有限余弦积分变换得到瞬态温度场及热应力场的封闭解;其次,运用叠加原理及权函数法计算边缘裂纹尖端的热应力强度因子.探讨了分数阶阶次、无量纲裂纹长度、无量纲时间等参数对热应力强度因子的影响规律.结果表明:热应力强度因子的峰值随着分数阶阶次的增大而提高;与分数阶超扩散情形相比较,经典傅里叶导热将低估热流脉冲对边缘裂纹的扩展驱动力;与分数阶亚扩散情形相比较,经典傅里叶导热则会高估热流脉冲对边缘裂纹的扩展驱动力;热流脉冲作用下,短裂纹的热应力强度因子峰值更高,因而更易扩展.
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关键词
分数阶导热
涂层
边缘裂纹
热脉冲
热应力强度因子
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职称材料
具有非局部条件的时间分数阶热传导方程的Chebyshev小波数值方法
2
作者
许小勇
熊临晨
《东华理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2020年第6期595-600,共6页
建立了一种求解具有非局部条件的分数阶热传导方程数值解的第二类Chebyshev小波配置法。利用移位的第二类Chebyshev多项式,推导出Caputo分数阶导数意义下第二类Chebyshev小波函数的一般分数阶微分公式。该方法的主要思路是利用分数阶微...
建立了一种求解具有非局部条件的分数阶热传导方程数值解的第二类Chebyshev小波配置法。利用移位的第二类Chebyshev多项式,推导出Caputo分数阶导数意义下第二类Chebyshev小波函数的一般分数阶微分公式。该方法的主要思路是利用分数阶微分和积分公式并结合Chebyshev小波配置法,将所求解问题转化为代数方程组求解。通过与精确解和相关文献结果比较,说明了该方法的有效性。
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关键词
时间分数阶热传导方程
第二类Chebyshev小波
配置法
分数阶微分
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职称材料
题名
基于分数阶导热的热脉冲涂层边裂研究
1
作者
陈少华
陈学军
机构
北京科技大学应用力学系
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2354-2362,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51871023).
文摘
热震边裂是涂层的常见失效模式之一,严重影响涂层的防护性能,因此准确预测涂层边缘裂纹的热致扩展行为至关重要.文章基于Caputo分数阶导热模型,研究热脉冲作用下涂层边缘裂纹扩展驱动力.首先,采用拉普拉斯变换和有限余弦积分变换得到瞬态温度场及热应力场的封闭解;其次,运用叠加原理及权函数法计算边缘裂纹尖端的热应力强度因子.探讨了分数阶阶次、无量纲裂纹长度、无量纲时间等参数对热应力强度因子的影响规律.结果表明:热应力强度因子的峰值随着分数阶阶次的增大而提高;与分数阶超扩散情形相比较,经典傅里叶导热将低估热流脉冲对边缘裂纹的扩展驱动力;与分数阶亚扩散情形相比较,经典傅里叶导热则会高估热流脉冲对边缘裂纹的扩展驱动力;热流脉冲作用下,短裂纹的热应力强度因子峰值更高,因而更易扩展.
关键词
分数阶导热
涂层
边缘裂纹
热脉冲
热应力强度因子
Keywords
time
-
fractional
heat conduction
coating
edge
cracking
thermal
pulse
thermal
stress
intensity
factor
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
具有非局部条件的时间分数阶热传导方程的Chebyshev小波数值方法
2
作者
许小勇
熊临晨
机构
东华理工大学理学院
出处
《东华理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2020年第6期595-600,共6页
基金
国家自然科学基金项目(11601076)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ170473)
江西省自然科学基金项目(20202BABL201006)。
文摘
建立了一种求解具有非局部条件的分数阶热传导方程数值解的第二类Chebyshev小波配置法。利用移位的第二类Chebyshev多项式,推导出Caputo分数阶导数意义下第二类Chebyshev小波函数的一般分数阶微分公式。该方法的主要思路是利用分数阶微分和积分公式并结合Chebyshev小波配置法,将所求解问题转化为代数方程组求解。通过与精确解和相关文献结果比较,说明了该方法的有效性。
关键词
时间分数阶热传导方程
第二类Chebyshev小波
配置法
分数阶微分
Keywords
time
fractional
heat conduction
equation
second
kind
Chebyshev
wavelets
collocation
method
fractional
derivative
分类号
O241.5 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于分数阶导热的热脉冲涂层边裂研究
陈少华
陈学军
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
具有非局部条件的时间分数阶热传导方程的Chebyshev小波数值方法
许小勇
熊临晨
《东华理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2020
0
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职称材料
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