层合圆柱三维温度场分析的半解析-精细积分法

• 作者: 富明慧 陈焯智
• 来源期刊: 应用力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 层合圆柱 三维热传导分析 精细积分法 Fourier展开 有限差分法 功能梯度材料圆柱
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 页码范围: 15-20
• 分类号: O302
• 语种: 中文

摘要

针对圆柱体的三维温度场分析,提出了一种高效的半解析-精细积分法。将温度场展开为环向坐标的Fourier级数,并对径向坐标进行差分离散,从而把三维热传导方程简化为一系列二阶常微分方程;将这些二阶常微分方程转化为哈密顿体系下的一阶状态方程,并利用两点边值问题的精细积分法求解。由于该方法仅对径向坐标进行差分离散,故相对于传统的数值方法离散规模大幅度减少,不仅提高了计算效率、降低了存贮量,而且缓解了代数方程的病态问题。此外,针对Fourier半解析解,根据热平衡原理推导出了两种材料衔接面的半解析差分方程,从而为求解复合材料层合柱问题打下了基础。算例结果表明,即使对于细长比高达400的圆柱杆件,此方法仍然可以给出精度较高的解答。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	富明慧	中山大学应用力学与工程系	35	514	8.0	22.0
2	陈焯智	中山大学应用力学与工程系	2	3	1.0	1.0