属性与温度相关材料的广义热弹性问题有限元分析

摘要：

计及材料特性与温度的相关性,基于Lord和Shulman(L-S)广义热弹性理论,建立了此类问题的有限元控制方程.由于材料属性的温度相关性,温度控制方程具有非线性,积分变换求解方法难以采用,因而将有限元方程直接在时间域求解.利用所建立方法研究了材料特性与温度相关、带有孔洞的无限大体在热冲击和机械冲击作用下的广义热弹性问题.分析表明,在时间域直接求解材料属性与温度相关的广义热弹性问题是可行的,所得结果具有很高的精度,热的波动性得到充分的展现.同时发现,热冲击载荷作用时,材料属性与温度的相关性对结构的机械响应影响显著,对温度响应影响很小;机械载荷作用时,材料参数与温度的相关性对所有响应影响都很小.因此,研究热冲击载荷作用的机械响应时,必须考虑材料属性的温度相关性,而研究温度响应时,无论何种冲击载荷,都可以不考虑材料属性的温度相关性.

关键词：广义热弹性、有限元、热冲击、温度、时间域

所属期刊栏目：41

分类号：O343.6(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点基础研究发展计划（973计划）;高等学校学科创新引智计划计划;国家高技术研究发展计划（863计划）

在线出版日期：2009-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：185-191