未冻水在冻土热状况数值模拟中作用的分析

以Alaska北极美国Barrow气象观测站的地温观测资料和土壤热物理参数为基础,以伴有相变问题的一维热传导方程的有限差分法为工具,在考虑和忽略未冻水2种情形下模拟了Barrow地区0.29,0.50和1.0 m深处的地温值,并与观测值进行了比较.计算结果表明,未冻水对冻土热状况数值模拟结果有很大影响.     

含热传导效应粘弹性板耦合非线性动力分析模型

基于薄板大挠度Karman理论和用Bollzmann叠加原理描述的粘弹性材料本构方程、动力学平衡方程和热粘弹能量原理建立了横向周期荷载、面内均布荷载和温度场作用下,考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型,并用Galerkin方法将该热机耦合非线性动力学模型转化为非线性微分-积分动力系统.且该热机耦合非线性动力学模型可以退化为粘弹性板动力学模型、仅含热膨胀效应粘弹性板动力学模型和热机耦合弹性板动力学模型.     

高维热传导方程的高精度交替方向隐式方法

提出了数值求解二维和三维热传导方程的高精度交替方向隐式（ADI）方法，其空间为四阶精度、时间为二阶精度，并通过Neumann方法证明是无条件稳定的．该方法沿每个空间方向只涉及3个网格基架点，因此可以重复采用TDMA算法，大大节省了计算时间．数值实验验证了该方法的高阶精度，并与二阶的Peaceman—Rachford格式、Douglas格式及Crank—Nicolson格式进行了比较．     

一类热传导方程的H1-Galerkin混合有限元分析

采用H1 Galerkin混合有限元方法对一类热传导方程的初边值问题,提出了半离散H1 Galerkin混合有限元格式,通过误差分析,得到H1 Galerkin混合有限元解与真解的L2模和H1模的最优阶误差估计.     

双型腔模具加热系统热传导多源项反演与实验研究

模具型腔形状各异、深浅不一,难以获得均匀的模具型腔温度场,影响了成型塑件的尺寸精度和力学特性。课题组采用基于线性叠加原理的热传导反演算 法,反求模具加热系统的热源强度;根据模具加热系统的传热机理,建立模具加热系统正演和反演问题的数学模型;设计尺寸各异的一模两腔反应成型模具,开 发多通道模温控制系统,搭建测温实验平台,测温结果表明型腔表面在同一时刻的温差均未达到行业标准;根据BMC反应成型塑料的成型工艺要求,改进模具加 热工艺,获得各热管的热源强度函数,作为热传导多源项反演的输入条件,结果表明型腔温度场达到行业标准。根据反演获得的热源强度函数,再次进行实验, 实验结果与数值模拟结果吻合较好,从而验证了基于线性热传导叠加原理的多源项反演算法对优化多型腔模具的温度场均匀性是有效的,且具有普适性。     

物质的热传导

本文对气体、液体和固体物质的热传导进行讨论,分析其微观机理和宏观上的定量计算方法。     

一维β-Fermi-Pasta-Ulam纳米单原子链中非线性参数作用的研究

运用发展的Ford-Kac-Mazur方法对一维β-Fermi-Pasta-Ulam纳米单原子链的运动方程进行了简化.通过数值计算,对系统在非线性相互作用下的傅里叶热传输定律进行了修正,同时对奇偶原子数晶格系统的局域能量密度进行了比较,发现奇数原子系统中明显存在离散呼吸子.     

求解铸件凝固问题的一种新方法

用线性摄动法给出了铸件在表面形状呈正弦变化的有限厚度铸型上凝固的三维热传导问题的数学模型，结合自变量变换法与有限差分法求解了热传导方程的数值解，给出了相变面随时间的变化过程和铸件的温度场分布情况．     

卷积型加权残值法求解梁的瞬态热传导问题

通过卷积将热传导方程构造成包含初始条件的新的具有完整初值问题特征的控制方程.对于新的控制方程以伽辽金加权残值法进行求解,经对梁的瞬态热传导问题的计算表明,该方法是一种精度好效率高的求解热传导问题的计算方法.     

识别材料导热系数和导温系数的温度场逆分析

为了识别材料导热系数和导温系数，采用观测温度同时识别材料导热系数和比热容，在建立同时确定导热系数和比热容的肯态温度场逆分析数值计算模型的基础上，引入混沌优化方法求解该优化模型。以克服阻尼牛屯等方法求解该模型所遇到的困难，在瞬态温度场正问题求解中采用了精细积分方法以提高计算精度，算例验证了本文方法的有效性。