国家自然科学基金(50906099)
- 作品数：26 被引量：91H指数：7
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- 相关机构：中国人民解放军海军工程大学中国人民解放军91872部队中国人民解放军92419部队更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理电子电信理学军事更多>>
- 内壁含轴向凹坑缺陷压力容器加载过程热弹塑性效应数值分析
- 2015年
- 基于固体材料的热弹塑性效应,对内壁含有轴向椭球形凹坑缺陷的压力容器在单调递增载荷条件下的热力特性进行有限元数值求解,得到了含轴向凹坑缺陷压力容器在内压载荷作用下的应力应变分布及演化特点,获得了凹坑以及与之相邻的压力容器筒体外壁节点温度的分布及变化规律。结果表明,在内压载荷作用下,凹坑最低点始终是应力最集中的区域,且发生塑性屈服后塑性变形沿着轴向扩展较快。凹坑缺陷所对应的筒体外壁区域,在局部弯矩的作用下,其所受应力比周围其他区域低很多,从而由非均匀弹性变形产生的温度不连续现象始终存在于这一区域,且形状与凹坑形状类似。当载荷超过极限载荷时,塑性屈服将在凹坑斜方向上的筒体外壁处发生,并沿着壁厚方向和凹坑轴向扩展,最终与凹坑底部的塑性屈服区域重合,此时凹坑区域所对应的筒体外壁温度分布较为复杂,且无规则性。研究结果可为压力容器筒体内壁轴向凹坑缺陷的红外无损检测提供理论参考。
- 王为清李彦强杨立范春利
- 关键词：压力容器
- 基于对面红外检测的缺陷混沌-LM混合识别算法被引量：4
- 2013年
- 在对面红外检测条件下,利用混沌算法全局收敛和LM算法快速收敛的相对优势提出了识别试件内部矩形缺陷的混沌-LM混合算法,并引入了相对敏感系数的概念用于评估缺陷参数的定量可检测性,同时采用附加内置热电偶测温的方法弥补了红外测温信息的不足。通过数值实验证明了以上研究内容的有效性。
- 吕事桂杨立范春利孙丰瑞
- 关键词：红外检测导热反问题全局最优
- 金属材料低周疲劳生热的有限元数值模拟被引量：7
- 2013年
- 由于热弹塑性效应的存在,使得材料在低周疲劳载荷作用下发生的力学变形将导致材料温度发生变化,因而可通过观测温度变化判明材料的累积疲劳损伤。基于此,采用叠加各向同性强化模型的非线性随动强化模型作为循环载荷下的材料力学本构模型,以有限元软件ANSYS为平台,对SS304不锈钢平板试件在控制应变循环载荷作用下的热弹塑性效应进行数值模拟,着重分析一个载荷周期内导致材料温度发生变化的各种机制。结果表明,在一个载荷周期内,若材料处于弹性变形范围内,则引起材料温度变化的只有弹性拉伸和弹性压缩两种机制,且弹性拉伸引起温降,弹性压缩引起温升;若材料处于弹塑性变形范围内,则塑性拉伸、弹性压缩和塑性压缩导致材料温度上升,弹性拉伸导致温度降低。在整个载荷周期内,热弹性效应导致材料温度发生波动,热塑性效应导致材料平均温度升高。此外,若将材料温度的变化信息叠加到应力-应变变化的信息上,还可判明材料的屈服强度以及材料在载荷作用下所处的应力状态,如弹性拉伸、塑性拉伸、弹性压缩以及塑性压缩等状态。
- 王为清杨立范春利吕事桂石宏臣
- 关键词：低周疲劳有限元法
- 红外无损检测的数值模拟及其对比性研究被引量：8
- 2013年
- 红外无损检测技术是一种新型的无损检测技术,具有非接触、检测面积大、检测速度快等优点,现已发展出许多有不同的检测方法,为了研究不同检测方法的优缺点,根据传热学的理论,对比分析红外无损检测的不同检测方法,建立了一个二维导热模型;并利用建立的模型,模拟计算出了试件在不同热激励条件下的温度场,在此基础上实现了对红外无损检测中的脉冲检测法、锁相检测法和脉冲相位检测法的数值模拟,从理论计算的角度比较了这三种红外无损检测方法的优缺点,得出了这三种红外检测技术的最佳使用范围,为红外无损检测的检测方法的选取提供了理论依据。
- 陈林杨立范春利王为清吕事桂
- 关键词：脉冲锁相无损检测
- 多约束下随船备件配置优化方法被引量：10
- 2015年
- 理想的随船备件库存配置方案应该通过多约束条件与优化目标之间的综合权衡得到,在传统的随船备件库存优化模型中常以使用可用度、平均等待时间、延期交货量、费效比等作为优化目标,但国内使用部门及型号研制单位在制定随船备件库存方案时常以备件保障概率作为优化目标确定装备备件库存方案.为解决上述问题,首先分析了目标函数及约束条件;然后构建了以备件保障概率为目标函数的随舰备件库存优化模型并应用拉格朗日乘子法及边际效应法原理给出了随船备件库存模型计算及优化流程;其次,运用罚函数原理对保障资源约束因子进行了确定及动态调整;最后,通过对案例结果进行分析,验证了该研究方法的可行性.
- 蔡芝明金家善李广波
- 关键词：多约束资源约束
- 边界形状的红外识别算法被引量：7
- 2010年
- 基于表面测温的边界形状识别是导热反问题的重要研究内容,同时也是红外无损检测技术从定性到定量发展的重要理论基础。对于边界识别类导热反问题,由于需要在迭代过程中不断改变不规则的求解区域的形状,所以其计算复杂性较大,计算时间也相对比较长,直接影响到实际算法的应用。本文基于试件整体对传热的宏观影响规律提出了基于有效热导率评估的边界识别方法。该方法将不规则求解区域上的边界识别问题转化为一个规则求解区域上的有效热导率的识别问题,从而大大降低了边界形状迭代求解的复杂性和计算所需时间。数值算例证明了算法的有效性。边界的初始假设可以忽略。算法没有明显放大温度测量的误差。
- 范春利孙丰瑞杨立
- 关键词：有效热导率共轭梯度法有限体积法
- 毫米波辐照下大鼠皮肤温度场及血液灌注率影响被引量：4
- 2012年
- 根据Pennes方程和毫米波在动物皮肤内的传播特性,建立了在33.5 GHz毫米波同辐照强度下的大鼠皮肤的非稳态多层传热模型.在二维柱坐标下进行离散计算,得到了长时间辐照条件下不同皮肤深度的温度变化规律,并将理论结果与实验数据进行了比较.在284 mW/cm2和853 mW/cm2辐照强度下,理论结果和实验结果基本一致;在474 mW/cm2和664 mW/cm2辐照强度下,有一定的误差,但误差仍不超过1℃,验证了该理论模型的准确性.分析了实际趋肤深度内的温度分布,发现毫米波引起的生物热效应的最高温度点并非在皮肤表面,而是皮下某点,其与表面辐照中心点的温差可超过1℃.进一步分析了血液灌注率对温度场的影响,发现在讨论的温度范围内,血液灌注率的变化对毫米波辐照下的皮肤表面温度场的影响较小.
- 胡双喜邓逗逗范春利杨立孙丰瑞
- 关键词：毫米波温度场
- 舰船热力管道保温层受潮对保温性能的影响被引量：2
- 2014年
- 舰船热力管道的保温层受潮后会影响管道的保温效果,并会腐蚀管道。建立了保温层受潮模型,采用有限体积法计算了蒸汽管道保温层受潮后的温度场分布以及外表面的温度、传热损失随保温层受潮厚度变化的趋势。结果表明,选定保温材料后,当受潮厚度达到20 mm时温度就会超标。对于相同厚度的受潮区域,离外表面越近,外表面的温度就越高。结果揭示了做好保温层外表面防护的重要性,并为红外热成像诊断提供了依据。
- 石宏臣孙丰瑞杨立范春利
- 关键词：保温层热力管道有限体积法
- 二维内部缺陷的红外瞬态定量识别算法被引量：9
- 2012年
- 内部缺陷的反问题定量识别是红外无损检测技术的重要内容,而红外稳态识别方法存在受误差影响大等缺点。文中对具有矩形内部缺陷的试件建立了二维物理和数学传热模型,通过有限体积法求解瞬态温度分布,分析了检测表面的温度分布规律,运用Levenberg-Marquardt法研究了瞬态情况下对缺陷的尺寸和方位进行定量识别的方法。数值算例证明了算法的有效性;初始假设等对识别结果的影响不大;最大检测温差越大,识别结果越准确;瞬态测温法便于得到较大的检测温差,有利于识别结果的准确性。
- 王海亮范春利孙丰瑞杨立
- 关键词：导热反问题有限体积法
- 基于红外测温的油罐多相界面传热反问题识别方法被引量：7
- 2013年
- 利用红外热像仪测量储罐多相界面是一种比较理想的测量方法。通过建立储罐的传热模型,利用有限体积法对筒体外表面的温度分布进行了数值模拟,并提出了基于筒体外表面温度分布对筒内多相界面进行定量识别的传热反问题识别方法,同时分析了初始假设、测量误差和表面最大温差对多相界面识别精度的影响。计算结果表明:在工程允许的测量误差范围内(σ=2℃),利用红外测温反演估计储罐多相界面及罐内流体温度具有很高的识别精度。该方法为油罐多相界面和内部温度识别提供了一种新的思路和途径。
- 石宏臣张晓怀孙丰瑞杨立范春利
- 关键词：红外热像仪储罐
