热载荷

摘要： 本文通过介绍结构安定性研究的现状,归纳总结了目前已经成熟的安定性数值算法,并介绍了动力安定下限分析方法。通过埋地管道离心动力实验,与已有的实验结果进行了对比分析,得出了相应的结论。为实际工程提供了相应参考。1.概述1.1研究背景及意义在许多实际工程领域,如电力、核能、航空航天、石化和民用工业,结构部件通常受到反复变化的机械和热载荷。

摘要： 为研究浮法玻璃在建筑火灾发展过程中,不同安装方式对其破裂行为的影响,以尺寸为600mm×600mm×6mm的浮法玻璃为研究对象,分别采用点支撑、框支撑(4边遮蔽、左右遮蔽、上下遮蔽)和无遮蔽5种安装方式,分析不同安装方式下的浮法玻璃在热载荷作用下的破裂行为,得到浮法玻璃的首次破裂时间、玻璃表面温度及空气温度、裂纹起裂位置和裂纹扩展行为等特征参数。研究结果表明:在热载荷作用下,选用无遮蔽安装方式的浮法玻璃在试验中未发生破裂,其防火性能最好;而选用点支撑安装方式的浮法玻璃首次破裂时间最短,其裂纹以直裂纹为主,且起裂位置发生在玻璃的支撑点处,其防火性能最差。

摘要： 直升机座舱热舒适性需求随着时代和技术的发展日益增加,热载荷的计算是环控系统的设计及选型的先决条件,而透明表面的太阳辐射载荷是热载荷计算中的重点及难点。本文以直升机透明表面为例,建立数学模型,分析了太阳辐射载荷随着光线与透明表面角度变化的关系,获得了太阳辐射载荷的最大值,为环控系统的设计提供依据。

摘要： 以160 km/h工程车的车轮为研究对象,运用有限元分析方法,分析了车轮轮径、制动缸压力和环境温度对车轮热负荷的影响,并计算了热载荷对车轮强度的影响.有限元分析结果表明,初始条件相同时,大轮径车轮踏面的最高温度低于小轮径车轮;制动缸压力和环境温度影响车轮踏面达到最高温度所用的时间,初始值越大,用时越短,但随后踏面温度下降却越快.热载荷对车轮强度主要有2个方面的影响:其一,影响车轮最高应力的位置,施加热载荷后最高温度由轮毂孔附近变为踏面位置;其二,影响车轮的最大应力值,热-机载荷共同作用下车轮的最大应力值在各工况下均有不同幅度的增大.

摘要： 以160 km/h工程车的车轮为研究对象,运用有限元分析方法,分析了车轮轮径、制动缸压力和环境温度对车轮热负荷的影响,并计算了热载荷对车轮强度的影响。有限元分析结果表明,初始条件相同时,大轮径车轮踏面的最高温度低于小轮径车轮;制动缸压力和环境温度影响车轮踏面达到最高温度所用的时间,初始值越大,用时越短,但随后踏面温度下降却越快。热载荷对车轮强度主要有2个方面的影响:其一,影响车轮最高应力的位置,施加热载荷后最高温度由轮毂孔附近变为踏面位置;其二,影响车轮的最大应力值,热-机载荷共同作用下车轮的最大应力值在各工况下均有不同幅度的增大。

摘要： 为了研究涡轮叶片叶冠在工作状态下,离心载荷和热载荷对叶冠变形和扭向的影响,本文通过数值计算的方法,分析了在离心载荷和热载荷下,某型发动机一级和二级动力涡轮叶片叶冠的变形和扭向变化.结果表明:在不考虑接触的条件下,离心载荷导致叶冠接触面紧度增大;而在考虑接触时,离心载荷导致叶冠接触面紧度减小.在不考虑接触的条件下,热载荷对叶冠的扭转影响较小;若有影响,会导致叶冠在尾缘处从叶背向叶盆方向的扭转,这种扭转导致叶冠接触面紧度减少.

摘要： 研究了电加温直升机风挡在极限飞行工况条件下受电加温热载荷的影响.通过对离散气动载荷进行参数化处理,建立一种可以在风挡表面施加非均匀气动载荷的方法.基于ABAQUS软件分析直升机风挡在各个飞行姿态下的受力状态,找出较为危险的飞行工况;基于ANSYS建立风挡的电热耦合模型,计算出低温环境下风挡玻璃电加温过程中的风挡厚度方向的温度分布.建立电加温风挡的热力耦合模型,对直升机风挡飞行工况条件下的热应力和变形进行分析.结果 表明,在低温环境中电加温对降低风挡玻璃边缘的拉应力有积极的作用,而对风挡的变形影响不明显.

摘要： 基于经典板理论,研究了热载荷作用下功能梯度圆板的大幅振动问题.在经典板理论下利用物理中面概念,导出了功能梯度圆板的非线性运动方程.利用Ritz?Kantorovich方法消去时间变量,将非线性运动方程转换成了一组关于空间变量的非线性常微分方程.采用打靶法数值求解所得方程,并利用数值结果研究了热载荷作用下功能梯度圆板静态响应的影响和振幅、材料梯度参数、热载荷以及边界条件等对功能梯度圆板振动行为的影响.研究表明:热变形的存在使周边夹紧与简支FGM圆板的振动响应及线性振动与非线性振动行为均有显著不同.热过屈曲变形板的硬化是有限度的,过大的热过屈曲变形也会降低FGM圆板的刚度.

摘要： 研究了在热载荷作用下的细晶粒压电涂层/基底界面裂纹的力学行为,利用积分变换方法把热力学问题转变成了求解奇异积分方程,得出了问题的温度场及热流强度因子.最后,通过数值算例给出了热流强度因子同裂纹尺寸和涂层厚度之间的关系.结果表明:在热载荷的作用下涂层厚度较小时容易造成裂纹的扩展,可以通过增加涂层厚度来增强结构的安全性.

摘要： 风火打捆外送电可以用火电来平抑风电的波动,提高线路的利用率,是大规模消纳风电的重要途径,所以风火打捆外送电线路和配套火电的选择至关重要.而外送电线路可输送的容量又与其截面和环境温度有关.考虑线路热载荷能力即考虑环境温度影响,提出风火打捆外送电线路截面和火电容量联合优化的方法.该方法综合考虑送出风电及火电的收入、火电的总成本、线路投资成本和风电弃风成本对社会效益的影响.算例表明:该法与不考虑热载荷能力的方法相比能充分发挥线路的输电能力,增加社会效益.

摘要： 本研究中采用的是一套自制的不锈钢-水环路热管，采用镍铜合金烧结毛细芯。在不同热负荷和运行水平倾角下对环路热管地启动特性及运行温度进行了初步研究，通过分析实验结果证实了热载荷与水平倾角对于环路热管运行特性有很重要的影响并发现了当水平倾角为30 °时，环路热管运行的温度波动现象。获得了关于环路热管启动性能的和环路热管运行温度的实验数据，为以后高性能环路热管的设计和运行提供了基础数据。

摘要： 随着轻型合金和复合材料薄壁结构(梁、板、壳)在航天、交通、机械、热输送等工程领域的广泛应用,受到热载荷或热-机械载荷共同作用的这类结构的热屈曲和热振动,成为应用热弹性力学的重要新领域.例如,超音速飞行的火箭和可以重复使用的空间运载工具在发射和运行过程中必然要承受剧烈的空气动力学和声动力学意义下的热-机耦合载荷作用,要经受极低的温度(固体燃料温度和空间辐射)到极高的温度(空气动力加热、推进部分加热及太阳辐射).所有这些因素对结构的动力响应特性、稳定性及疲劳寿命等都有显著影响.另外,在铁路路轨、水泥路面、核反应堆结构、光纤传输、热输送管道、太阳能帆板、多场耦合的智能结构等结构(构件)的设计和使用中都应考虑由于升温导致的热屈曲和热振动问题,梁、板(壳)热屈曲和热振动研究已成为现代结构分析的一个重要领域.本文研究了以热载荷作用下结构的基频及屈曲临界载荷为目标的优化问题,通过一个两端固支梁截面尺寸优化的算例表明,考虑热载荷后的结构频率优化结果与无热载荷时的不同,而且当存在热载荷时,频率目标值提高更明显,随着热载荷的增高,优化结果中的截面分布形式与以热屈曲临界温度最大化为目标的结果更为接近.

摘要： 在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上建立了具有弹性支承的复合材料夹层梁在热载荷作用下的几何非线性控制方程.利用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,并获得了一边不可移铰支一边固定的夹层梁在横向均匀升温作用下的静态热过屈曲和热弯曲变形数值解.绘出了前三阶屈曲模态对应的临界升温与地基弹性参数之间的特征关系曲线,获得了临界热屈曲模态跃迁特性.给定边界转角值后,分析载荷热与地基刚度参数对一阶模态的过屈曲平衡构形的影响.

摘要： 阐述了传热基本理论及控制方程.以一种无人机载光电吊舱为对象,分析了光电吊舱热载荷的计算方法,建立了系统计算流体力学模型并对其进行温度场和流场的数值模拟.针对原系统温升过高问题,进一步分析其散热机理,并改进了系统的热设计,进行热分析与热测量试验,两者吻合得很好,进一步验证了热设计改进的有效性,并可为解决类似系统的散热问题提供借鉴.

摘要： 本文通过实际通讯机柜的设计和模拟电子元件发热搭建的试验系统，验证了一种机械泵驱动的两相回路在6700W的热载荷情况下可以稳定运行，同时系统从平衡热载荷变为非平衡热载荷（即模拟实际应用中的非平衡）过程中系统也能够稳定运行，满足了工作要求。

摘要： 本文在四节点，二十自由度弯曲薄板单元的基础上，构造出能够考虑厚度方向温度梯度的新型板单元。在此模型中，板单元上下表面存在温度梯度，由此产生了面内的拉，压以及弯曲热载荷。在不增加自由度的基础上，克服一般板单元厚度方向定常温度的缺陷，增强其实用性。算例表明，这种新型板单元计算结果好，具有很强的适用性。

摘要： 从美国西屋公司引进的第三代先进核电站AP1000所采用的钢制安全壳在我国是首次应用。钢制安全壳是核事故发生后的最后一道安全屏障，其安全性非常重要。钢制安全壳容器暴露在大气中，其承受热载荷的不利作用有两种工况，正常运行时的低温环境工况和设计基准事故时的高温环境工况。本文分别对这两种温度作用进行了有限元分析，并给出了温度作用下安全壳壳体的位移和应力。

摘要： 针对超声速燃烧室中存在的点火困难,在来流马赫数6,总温1650K的条件下,通过改变喷孔数量、喷射方向(单向对喷、双向喷)、喷孔排布方式(单列3孔、4孔)等,实现煤油在燃烧室截面上的不同均匀程度,研究了煤油在燃烧室截面内的分布均匀性对燃烧性能的影响。通过对获得的壁面压力及推力收益等数据的分析,可以得到以下结论:单列4孔时更易于煤油进入附面层和凹槽内的回流区等低速高温区域,对点火和火焰稳定有利;对喷时燃烧主要集中在燃烧室核心区,虽可避免壁面承受太大的热载荷,但中部极度富油的状态对总燃烧效果有负面影响;双向喷能够充分利用两个侧壁附近的角落区,在整个燃烧室截面上的分布更均匀,燃烧效果更好,推力收益也更大。

摘要： 对功能梯度压电悬臂梁在热载和自由端受横力作用下的弯曲问题进行了研究.梁的材料常数可以是厚度坐标的任意函数,梁中的热传导问题为沿厚度方向的一维问题.从平面应力问题的基本方程出发,假定应力函数和电位移函数形式,由应力函数和电位移函数求导给出应力和电位移,利用协调方程和边界条件可完全确定应力函数.文中给出了一个算例.

摘要： 对功能梯度压电悬臂梁在热载和自由端受横力作用下的弯曲问题进行了研究.梁的材料常数可以是厚度坐标的任意函数,梁中的热传导问题为沿厚度方向的一维问题.从平面应力问题的基本方程出发,假定应力函数和电位移函数形式,由应力函数和电位移函数求导给出应力和电位移,利用协调方程和边界条件可完全确定应力函数.文中给出了一个算例.

摘要： 本发明提供了空天飞机热测试试验中瞬时热冲击载荷施加系统及方法，涉及飞机测试技术领域。系统包括：辐射式超高温加热元件、阻热结构、热流测量装置、试验控制装置，方法包括以下步骤：S1、阻热结构设计；S2、施加瞬时热冲击载荷，进行空天飞机热测试试验。本发明解决了辐射式超高温加热元件需要预热，影响空天飞机热测试试验效果的问题，具有能够根据测试飞机试验部位及试验距离设计阻热结构、隔绝辐射式超高温加热元件预热干扰的优点。

摘要： 本发明公开了一种浮动摩擦片等效热斑局部热疲劳载荷测试方法及装置，包括以下步骤：步骤S1、利用红外热成像仪和热电偶获得热斑关键参数，并利用温敏漆涂层结合统计规律对浮动摩擦片的热斑分布规律进行分析；步骤S2、基于所述热斑关键参数构建出一套测试装置，利用所述测试装置对所述等效热斑进行热应力测试；步骤S3、利用DIC分析软件对所述等效热斑的热应力测试结果进行分析，并进一步分析得到热斑对浮动摩擦片全流程的影响。本发明保证关键参数一致的情况下对热斑进行复现，将对浮动摩擦片的热斑的分析从高速旋转和振动工况下的测量转变为静止状态下的测量，实现对浮动摩擦片上随机热斑的影响的精确测量。

摘要： 本发明公开了一种民机热疲劳载荷谱的热任务比例与温度值确定方法，该方法包括以下步骤：一、航线上各架飞机处于巡航状态时温度数据的获取；二、飞机巡航状态的温度数据集的统计分析；三、热疲劳性能试验中热任务比例确定；四、热疲劳性能试验中热任务温度确定。本发明方法步骤简单，设计合理，获取飞机巡航状态时冷天、标准天和热天的热任务温度以及热任务比例，便于开展民机混合结构热疲劳性能研究载荷谱的设计。

摘要： 本发明公开了一种航空发动机载荷谱中热疲劳载荷提取及分布规律确定方法，包括以下步骤：利用雨流滤波程序对实测温度谱进行预处理；将预处理后的温度谱以温度数量为基准进行等分，得到多组具有相同温度数量的数据单元；对获得的每组数据单元进行筛选，提取热疲劳载荷；将不满足提取条件的数据单元继续进行细分，继续提取；将提取出的热疲劳载荷数据储存起来，继续提取储存温度的波峰波谷值以及对应时间，并根据此数据绘制热疲劳载荷温度谱；统计热疲劳载荷的特征参数，对特征参数进行拟合分析，获得热疲劳载荷的分布规律。利用本发明可以快速准确地提取航空发动机热疲劳载荷，并为类似复杂工作构件的热疲劳载荷提取与分析提供充分、科学的依据。

摘要： 本发明公开了一种浮动摩擦片等效热斑局部热疲劳载荷测试方法及装置，包括以下步骤：步骤S1、利用红外热成像仪和热电偶获得热斑关键参数，并利用温敏漆涂层结合统计规律对浮动摩擦片的热斑分布规律进行分析；步骤S2、基于所述热斑关键参数构建出一套测试装置，利用所述测试装置对所述等效热斑进行热应力测试；步骤S3、利用DIC分析软件对所述等效热斑的热应力测试结果进行分析，并进一步分析得到热斑对浮动摩擦片全流程的影响。本发明保证关键参数一致的情况下对热斑进行复现，将对浮动摩擦片的热斑的分析从高速旋转和振动工况下的测量转变为静止状态下的测量，实现对浮动摩擦片上随机热斑的影响的精确测量。

摘要： 本发明提供了空天飞机热测试试验中瞬时热冲击载荷施加系统及方法，涉及飞机测试技术领域。系统包括：辐射式超高温加热元件、阻热结构、热流测量装置、试验控制装置，方法包括以下步骤：S1、阻热结构设计；S2、施加瞬时热冲击载荷，进行空天飞机热测试试验。本发明解决了辐射式超高温加热元件需要预热，影响空天飞机热测试试验效果的问题，具有能够根据测试飞机试验部位及试验距离设计阻热结构、隔绝辐射式超高温加热元件预热干扰的优点。

摘要： 本发明涉及一种热控装置和航天器激光时频传递载荷热控系统，涉及机热设计领域，热控装置包括箱体和冷板，箱体与冷板抵靠并固定连接，箱体内具有导热柱，导热柱与箱体靠近冷板的内壁连接，箱体可分为多层结构。航天器激光时频传递载荷热控系统包括热控装置。本发明的有益效果是：热控装置采用整块冷板作为散热面热沉，功能部件和处理系统将热量直接传递至箱体或者先传递至导热柱再传递至箱体，随后通过箱体与冷板接触换热，载荷外部的热量直接通过箱体传递至冷板。由此可对箱体上的各个部件进行合理的热控设计、有效散热。

摘要： 本发明公开了一种民机热疲劳载荷谱的热任务比例与温度值确定方法，该方法包括以下步骤：一、航线上各架飞机处于巡航状态时温度数据的获取；二、飞机巡航状态的温度数据集的统计分析；三、热疲劳性能试验中热任务比例确定；四、热疲劳性能试验中热任务温度确定。本发明方法步骤简单，设计合理，获取飞机巡航状态时冷天、标准天和热天的热任务温度以及热任务比例，便于开展民机混合结构热疲劳性能研究载荷谱的设计。

摘要： 本发明燃料电池热载荷与机械载荷加速疲劳试验装置属于燃料电池测试系统领域，涉及燃料电池热载荷与机械载荷加速疲劳试验装置。试验装置由箱体部件、热载荷部件和机械载荷部件组成，热载荷部件由低温介质、高温介质、试样环境换热管、低温换热管、高温换热管、电磁阀、三通管接头、环境管路液泵、环境管路储罐、温度传感器、温度变送器组成。机械载荷部件由燃料储罐、氧化剂储罐、燃料泵、氧化剂泵、燃料换热管、氧化剂换热管、阴极入口管、阳极入口管、阴极出口管、阳极出口管、氧化剂回收罐、燃料回收罐组成。本装置具有试验效率高、操作简便、安全可靠，实用性强的特点，且实现了对燃料电池性能劣化过程中热载荷与机械载荷的加速模拟。

摘要： 本发明燃料电池热载荷与机械载荷加速疲劳试验装置属于燃料电池测试系统领域，涉及燃料电池热载荷与机械载荷加速疲劳试验装置。试验装置由箱体部件、热载荷部件和机械载荷部件组成，热载荷部件由低温介质、高温介质、试样环境换热管、低温换热管、高温换热管、电磁阀、三通管接头、环境管路液泵、环境管路储罐、温度传感器、温度变送器组成。机械载荷部件由燃料储罐、氧化剂储罐、燃料泵、氧化剂泵、燃料换热管、氧化剂换热管、阴极入口管、阳极入口管、阴极出口管、阳极出口管、氧化剂回收罐、燃料回收罐组成。本装置具有试验效率高、操作简便、安全可靠，实用性强的特点，且实现了对燃料电池性能劣化过程中热载荷与机械载荷的加速模拟。