一种管状结构力学性能分布规律获取方法技术

技术编号:44162828 阅读:15 留言:0更新日期:2025-01-29 10:34
本发明专利技术涉及一种管状结构力学性能分布规律获取方法。针对管状结构建立考虑尺度效应的分数阶热传导模型,并建立不计体力的运动模型和本构模型;对所述分数阶热传导模型、所述运动模型和所述本构模型进行无量纲处理,以得到控制方程;对得到的控制方程进行拉普拉斯变换,并通过求解得到力学性能分布结果。与现有技术相比,本发明专利技术针对一种外表面受作用于恒温热冲击且应力自由,内表面绝热且被约束不能变形的管状结构,通过分数阶热传导模型的建立以及控制方程的拉普拉斯变换求解,可以提升管状结构力学性能分布规律求解结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料力学性能测试,尤其是涉及一种管状结构力学性能分布规律获取方法


技术介绍

1、对于大多数的热传导问题,傅里叶定律可以进行准确描述。然而,对于微纳结构以及短时内的放热问题,往往需要通过考虑热松弛系数对傅里叶定律进行修正。其中比较具有典型的如核工业领域的燃料组件、包壳材料、管道结构,芯片领域受激光辐照作用的半导体,以及电池结构等,这些结构件在受到热冲击作用时,其温差的变化会引起结构的变形和应力的变化。那么,对于这种极端条件下结构件的力学性能分布规律的掌握就显得尤为必要。

2、另一方面,随着分数阶微积分理论的不断发展,越来越多的被应用于工程热物理的研究中,并形成了分数阶热弹性理论。例如,一些相关技术中,通过拉普拉斯变换和傅里叶变换求解热弹耦合控制方程,获得了分数阶应变率对温度和应力三维分布的影响规律,但是其求解过程主要针对应变率分数阶热传导方程,并未涉及结构件的尺度效应。另外还有一些其他的相关技术,通过ezzat型分数阶热传导方程,考虑半无限长压电杆在匀速移动热源作用下各个场的获取方法,但是也并未涉及尺度效应。由于结构件的尺度效应问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述分数阶热传导模型的假设条件包括使所述管状结构受作用于外表面恒温热冲击且应力自由,内表面绝热且被约束无法产生变形。

3.根据权利要求1所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述分数阶热传导模型的计算公式为:

4.根据权利要求3所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,的计算公式为:

5.根据权利要求1所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述不计体...

【技术特征摘要】

1.一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述分数阶热传导模型的假设条件包括使所述管状结构受作用于外表面恒温热冲击且应力自由,内表面绝热且被约束无法产生变形。

3.根据权利要求1所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述分数阶热传导模型的计算公式为:

4.根据权利要求3所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,的计算公式为:

5.根据权利要求1所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述不计体力的运动模型的计算公式为:

6.根据权利要求1所述的一种管状结构力学性能分布规律获取方法,其特征在于,所述本构模型...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺婧张冬冬薛想南飞飞
申请(专利权)人:核工业第八研究所
类型:发明
国别省市:

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