考虑应变率的多孔介质热弹理论及其应用研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzzwj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着高新技术的日渐涌现,关于非稳态传热过程的研究愈发重要。然而经典的热弹性理论由于其局限性并不能准确描述非稳态传热过程的次声效应。因此,广大学者们相继提出了广义热弹性理论来描述非稳态传热过程中的热弹耦合效应。在经典的热弹性力学中,学者们一般假设应变率相对较小,继而在本构方程中忽略应变率的影响。然而,在一些极端条件下的非稳态传热过程,如:超高温度梯度,超短激光脉冲加热等,应变率对于结构的动态响应有着至关重要的影响。因此,将应变率引入进广义热弹性理论中进行统筹考虑,将更加真实的反映结构的力学响应。通常由基体材料(固相)和数量极多的孔隙(气相)或流体(液相)共同组合而成的材料,称为多孔介质。多孔介质由于其较低的相对密度、隔热、隔音以及良好的渗透性,已广泛应用于电子通信、航空航天、生物医药和石油化工等领域。随着多孔材料在生产生活中的广泛应用,精确描述温度场、体积分数场及应变场之间的耦合效应,对于探究多孔介质在热量传输和弹性变形有着重大的意义。查阅已有的研究成果,针对多孔介质广义热弹耦合问题,广大学者已经进行了许多富有价值的研究性工作。但学者们对多孔热弹材料只考虑了热松弛效应,并没有拓展相关理论研究将应变松弛效应考虑进多孔介质的研究之中。在本文中,通过拓展已有的理论,建立了包含热松弛与应变松弛的多孔介质热弹理论。基于热力学定律,推导得到本构关系,并通过广义自由能函数得到相应的本构方程,最终得到了多孔介质的线性化热弹理论。应有新建立的理论,研究了粘弹性多孔介质的广义热弹耦合问题,相关研究的内容包括:(1)第二章建立了考虑应变率的多孔热弹性理论,研究了左边界受到热冲击与应力冲击时粘弹性多孔半无限大体的动态响应。之后分别讨论了时间、热松弛因子、应变松弛因子及初始应力冲击幅值变化时对于粘弹性多孔介质中无量纲温度、体积分数场、位移及应力分布情况的影响。(2)基于在第二章中新建立的含有热松弛与应变松弛的多孔热弹性理论,研究了左边界受到非Gaussian激光脉冲加热时粘弹性多孔半无限大体的动态响应。分别讨论了时间、热松弛因子、应变松弛因子对于无量纲温度、体积分数场、位移及应力分布情况的影响。此外,通过忽略孔隙参数及应变率,退化相关理论,比较了粘弹性多孔介质与实体介质在无量纲温度、位移及应力分布的差异。(3)第四章建立了考虑应变率与温度变化率的多孔热弹性理论,研究了左边界受到热冲击时粘弹性多孔半无限大体的动态响应。分别讨论了时间、热松弛因子、应变松弛因子对于无量纲温度、体积分数、位移及应力分布情况的影响。
其他文献
作为D 3-模的真推广,我们在第三章中引入了广义D 3-模(简称G-D3模)的概念.称模M是G-D3模,如果M1|M,M2|M,且M(28)M1(10)M2,那么M1∩M2同构于M的直和项.研究了G-D3模的基本性质,证明了右遗传环R是半单环当且仅当所有右R-模是G-D3模当且仅当所有内射右R-模的商模是G-D3模;右遗传环R是右V-环当且仅当每个有限余生成右R-模是G-D3模当且仅当每个有限余表
本硕士论文共包括四章内容:第一章,首先对本文所研究的两类广义的Schrodinger-Poisson系统和Kirchhoff型方程的背景以及国内外研究现状做了简单介绍,其次简单介绍了本文的主要研究结果.第二章,介绍了本文所用到的一些记号、定义及相关预备知识.第三章研究带有临界增长广义拟线性Schrodinger-Poisson系统,对f,g施加适当的条件,若μ足够大,通过利用约束变分方法和形变引理
设S是半群,L是完全格,这篇文章研究了半群S上的L-模糊同余和L-模糊理想,在此基础上,我们研究了 L-模糊同余和L-模糊理想在普通半群以及几类特殊半群上的性质.全文分为六章,主要内容如下:第一章,简要介绍了模糊关系的研究背景及研究意义,说明了国内外研究现状,概括了本文的主要工作内容.第二章,给出了L-模糊关系的定义,并定义了两个L-模糊关系之间的运算,如“Ο”,“∩”,“∪”等.在此基础之上,研
复杂网络是现实世界中复杂系统的抽象模型,它将复杂系统中的实体对象抽象为节点,将实体对象之间的显性或隐性关系抽象为边。节点重要性评估和社团检测作为复杂网络中最热门的两个课题,在计算机、通信、刑侦、社会、金融、交通、生物等诸多领域中得到了广泛的研究与应用。关键节点是构成一个网络并实现其信息传递功能的核心要素,识别关键节点并对其着手保护能够有效提升网络的抗毁性,也能够从关键节点入手提出更高效的网络攻击策
经典傅里叶热传导理论认为热的传播速度为无限大,但是仅适用于传热时间足够长,传热趋于稳定的状态,此时经典传热理论的理论结果与实验结果吻合。但是随着新材料的出现和对极端传热条件的研究,对于非稳态传热过程以及极端传热条件下,如微尺度条件传热、超低温传热等,经典理论的预测结果与实验观察结果不一致。因此,出现了热弹耦合理论和广义热弹性理论,提出波在介质中以有限速度传播。目前广泛应用的广义热弹性耦合理论有:L
双调和方程可以描述弹性力学中的一些方程.分数阶Rayleigh-Stokes问题在物理学中是一个重要的问题,它可以描述一些非牛顿流体力学行为知识.作为一种新的分数阶微分算子,即Caputo-Fabrizio分数阶导数,它在生物医学、电磁学及信号处理中,得到广泛应用.本文考虑具有Caputo-Fabrizio分数阶导数的时空分数阶扩散方程.因此,对于这三类物理学方程,做进一步研究有一定的现实意义,尤
随着全球气候的变暖,海平面的上升和严重的空气污染,寻找更加清洁、可持续发展的新能源成为一个紧迫的问题。CH4分子由于其丰富的自然资源和较低的CO2排放量,被认为是传统燃料汽油和煤炭的一种替代燃料,因此各种天然气吸附材料得到广泛的研究。石墨炔类材料具有较大的比表面积、丰富的化学键和孔位结构等特点,在天然气储存方面存在巨大的应用潜力。本文首先研究了金属原子修饰对石墨二炔(GDY)体系吸附CH4性能的影
超导体的问世已经有百余年的历史,经过科学家的不断探索使得超导体有了很大的飞跃。特别是最近几十年,超导体在生产生活中扮演者重要的角色。由于高温超导体材料有较高的临界温度和临界电流密度,使得人们备受关注。超导体还受到磁通蠕动的影响,使得超导材料在磁场中的性质发生了变化,这篇文章主要研究的是高温超导体的块状材料,并且已经广泛的运用到各个领域。超导体受到磁通蠕动的影响,使得超导材料在高温中超导体是一种脆性
由经典Fourier热传导理论可知,热的传播速度是无限大的,热流密度与温度梯度成正比。对于热作用时间较长的稳态传热过程以及热传播速度较快的非稳态常规传热过程,采用经典Fourier热传导理论得出的结果是精确的。但对于一些比较极端的条件,如超高温传热、超低温传热及微尺度条件传热等,经典热传导理论已不再适用。为克服经典Fourier热传导理的局限性,便衍生出了非Fourier热传导理论。在非Fouri
金黄色葡萄球菌肠毒素(SEs)是金黄色葡萄球菌在生长的对数期或从指数期向稳定期过渡期间合成的有效胃肠外毒素。金黄色葡萄球菌可产生多种胃肠毒素,包括金黄色葡萄球菌肠毒素A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P等多种肠毒素。金黄色葡萄球菌肠毒素P(SEP)是导致食物中毒的主要因素之一。食物尤其是肉制品和乳制品可因处理不当或在高温下储存而被金黄色葡萄球菌污染。SEP中毒症状发病迅速