不同温度边界条件下层合梁内温度场解析解

摘要

本文研究了不同温度边界条件下(包括给定的热流密度边界、温度值边界和两者组合的温度边界)层合梁内温度场的分布规律。并基于热传导理论,给出了层合梁内温度场的解析求解方法。此方法能够适用于任意厚度和层数的层合梁内温度场研究。由于温度边界条件的复杂性,层合梁的温度场被分为两个部分。第一部分温度场被构造来满足层合梁两端温度边界条件,可由具体温度边界确定出温度解函数;第二部分温度场由层合梁上下表面温度状况,基于热传导理论,确定其解析解。通过分析不同傅里叶级数项数的结果,可发现本文方法具有较好的收敛性。将本文结果与等效单层法、有限元法进行对比分析,结果表明了本文方法的准确性和优越性。并通过一系列的算例分析,具体研究了表面温度、层合梁厚度、层数和材料属性对结构内温度场分布的影响。