【摘 要】
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为研究热障涂层(thermal barrier coating,TBC)活塞热应力问题,本文发展了一种针对复合材料热力问题的三维高阶控制体有限元法(CV-FEM).我们基于10点高阶四面体单元,对控制方程数值离散过程做了详细推导;利用交错网格技术,将待解变量及材料物性参数分别存储在单元节点以及单元中心;采用高阶CV-FEM对圆环热应力问题进行了数值验证,计算结果与ANSYS吻合良好;数值模拟了层和型及功能梯度型(functional graded material,FGM)活塞热应力问题.结果 表明:活塞
【机 构】
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中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,绵阳621000;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,哈尔滨150001;中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,绵阳621000;中国航
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为研究热障涂层(thermal barrier coating,TBC)活塞热应力问题,本文发展了一种针对复合材料热力问题的三维高阶控制体有限元法(CV-FEM).我们基于10点高阶四面体单元,对控制方程数值离散过程做了详细推导;利用交错网格技术,将待解变量及材料物性参数分别存储在单元节点以及单元中心;采用高阶CV-FEM对圆环热应力问题进行了数值验证,计算结果与ANSYS吻合良好;数值模拟了层和型及功能梯度型(functional graded material,FGM)活塞热应力问题.结果 表明:活塞的最大温度位于燃烧室与活塞顶面的交界区域;最大应力位于粘结层附近,改变层和型TBC活塞材料组分、材料分布或改变FGM TBC活塞的材料梯度系数,均不能有效降低最大应力幅值;通过在粘结层内引入材料属性由金属基体材料到粘结剂材料过渡的FGM,可以有效降低层合型及功能型TBC活塞涂层内应力幅值,使应力幅值下降20％～30％,改善了应力集中问题.
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人类科学认识世界从仰望星空起始.绚丽多彩、复杂多变的宇宙现象一直吸引着人类的好奇心,促使人类不断努力去发现其中的奥秘.从射电到伽马光子的电磁波是最主要的天文现象信使,通过对电磁波的观测,人类获得了大量的天体运动、天体活动、宇宙演化等方面的知识与规律.
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