基于近场动力学理论的功能梯度材料瞬态热响应研究

O343.6; 基于近场动力学(peridynamics,简称PD)理论推导了功能梯度材料(functionally graded mate-rials,简称FGMs)的热传导控制方程,给出FGM简化微热导率模型与PD热传导方程离散过程及数值计算格式.编写了PD热传导数值计算FORTRAN程序,并与有限元解及解析解对比验证了程序正确性.计算了以钛合金表面涂覆氧化锆的FGM矩形板温度分布,研究了组分分布形状、孔隙率以及边界温度对FGM瞬态热响应的影响.结果表明:组分形状分布系数增大,使得陶瓷材料占比提高导致FGMs隔热性能增加;孔隙率对温度分布的影响随传热时间的增加而增加,导致FGMs隔热性能降...

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Published in西北工业大学学报 Vol. 37; no. 5; pp. 903 - 908
Main Authors 王飞, 马玉娥, 郭妍宁, 黄玮
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北工业大学 航空学院,陕西 西安,710072 01.10.2019
Subjects
近场动力学
功能梯度材料
温度分布
孔隙率
钛合金表面涂覆氧化锆
简化微热导率模型
组分
瞬态热传导
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Summary:O343.6; 基于近场动力学(peridynamics,简称PD)理论推导了功能梯度材料(functionally graded mate-rials,简称FGMs)的热传导控制方程,给出FGM简化微热导率模型与PD热传导方程离散过程及数值计算格式.编写了PD热传导数值计算FORTRAN程序,并与有限元解及解析解对比验证了程序正确性.计算了以钛合金表面涂覆氧化锆的FGM矩形板温度分布,研究了组分分布形状、孔隙率以及边界温度对FGM瞬态热响应的影响.结果表明:组分形状分布系数增大,使得陶瓷材料占比提高导致FGMs隔热性能增加;孔隙率对温度分布的影响随传热时间的增加而增加,导致FGMs隔热性能降低;温度荷载的升高只会影响FGM陶瓷区一定厚度内的温度响应,该温度分布厚度随传热时间的增加而增大.
ISSN:1000-2758
DOI:10.1051/jnwpu/20193750903