非均匀固体中导热率分布的重建:使用光声技术研究激光冲击铝合金

非均匀固体中导热率分布的重建:使用光声技术研究激光冲击铝合金

一、非均匀固体热导率分布的重建:利用光声技术研究激光冲击的铝合金(论文文献综述)

李威宏[1](2018)在《燃机透平薄壁叶片冷却结构的对流与耦合传热机制研究》文中研究指明燃气轮机是航空推进和化石能源高效利用的关键动力装备,先进和高效的透平冷却结构是其核心技术之一。薄壁结构作为一种有潜力的高效冷却结构,降低冷气与燃气间热阻、提高换热效率,并与内部支撑结构形成薄壁双层壁叶片。本文立足于薄壁双层壁叶片,研究其内部与气膜典型冷却单元的关键问题和作用机制,分析和验证了薄壁双层壁叶片高效冷却的机制和特性。本文研究了短冲击距离阵列冲击冷却特性与柱肋通道的对流与耦合传热特性,指出了短冲击距离降低上游孔出流、增加横流效应、降低总体传热系数的传热特性,发现了倾斜冲击(≤40°)偏斜驻点改善局部传热、平均传热与直冲击相当的传热特性,并总结了适用于低冲击距离的阵列冲击传热系数关联式;同时,提出了一种定量评价冲击冷却温度均匀性的参数RSD,揭示了降低冲击靶面厚度会显着提高冷却效率、增加温度不均匀性的耦合传热特性,指出了增大面平均冷气量时冲击冷却存在极限冷却能力的传热特性。针对薄壁双层壁叶片外壁薄、气膜孔长径比小的特点,本文开展了平板/叶栅环境下变长径比气膜冷传热实验与大涡模拟研究,指出了极短长径比孔提高进口湍流度加快肾形涡耗散而大幅提高气膜有效度、短长径比孔内肾形涡与主流K-H剪切涡混合后形成主流肾形涡降低气膜有效度、和大长径比减弱肾形涡提高气膜有效度的传热特性;基于孔内湍流度和涡系结构发展特性,提出了改变孔进口形状、扩大孔出口面积的短长径比成型孔优化方法,实验验证了优化后的短长径比成型孔具有更高的综合换热性能。在上述冲击和气膜冷却单元的基础上,本文研究了薄壁发散气膜单元对流传热特性,探讨了气膜射流方向与壁面厚度对气膜有效度和传热系数的影响:降低正向射流气膜板厚度,会促进射流吹离降低气膜有效度,降低近壁湍流扰动从而降低壁面传热系数;降低反向射流气膜板厚度,会强化主流-射流掺混,抑制气膜射流吹离,提高气膜有效度,并略微提高壁面传热系数,提高气膜板的综合传热性能。更进一步地,本文研究了薄壁双层壁耦合传热特性,定量评价了冲击冷却、发散冷却、扰流柱肋、以及其复合结构对综合冷却效率的贡献比重,论述了降低壁面厚度会显着提高双层壁结构综合冷却效率,指出了解耦的传热研究方法在薄壁双层壁冷效预测上的偏差和耦合传热研究方法的必要性。本文成果为下一代燃气轮机透平叶片高效冷却设计提供了研究基础。

王纪俊[2](2008)在《激光热弹超声体力源和对应波形的数值研究》文中研究说明本文采用有限元方法建立了用于研究脉冲激光在不同性质固体材料中热弹激发超声波的数值模型,进而对不同性质固体材料中的激光超声体力源和超声波的产生机理、传播特征以及力源和波形之间关系进行了数值模拟研究。在同时考虑脉冲激光的时间分布和空间分布、介质的热传导效应和激光在材料中的光穿透效应以及材料性质随温度变化的条件下,分别研究了金属材料和非金属材料中激光热弹超声力源和超声波的产生和传播过程,分析了金属和非金属材料中激光超声波的特点。结合对心波形,得到了不同力源模型下的应力场和对应超声波波形间的物理关系。利用有限元方法研究了脉冲激光在透明薄膜/基底系统中激发超声力源和超声波的产生和传播过程。分析了该系统中激光激励产生埋藏体力源的特点以及和超声波波形之间的关系,研究了透明薄膜厚度对超声力源和超声波波形的影响及规律。结果表明,透明薄膜厚度的增加对系统温度场和应力场的影响效果并不相同;透明薄膜的约束使热弹应力场的轴向应力增大,但透明薄膜厚度超过一定值后,继续增加厚度对激光超声力源的形成不产生新的影响。研究了脉冲激光在具有横观各向同性的单向纤维加强复合材料平行薄板中激发超声力源的产生和传播过程,利用应力分布和薄板变形的时间演变过程分析了激光超声Lamb波不同模态的力学产生和传播过程。采用上述方法研究了单向纤维加强复合材料厚板中超声体波的产生和传播过程,分析了横观各向同性材料不同传播平面内的应力场和超声波的产生和传播特征。结果显示,激光超声波在各向异性材料中的传播特征与超声波的传播方向有密切关系。本文所建立的不同性质固体材料中的激光超声波和材料参数、激光参数间的定量关系,可用于不同性质材料中的激光超声产生和传播规律的研究,为金属、非金属、薄膜/基底系统和复合材料的激光超声无损检测和评估及参数优化提供理论依据。

程琳[3](2007)在《激光超声无损检测技术研究》文中指出在工业领域,常常需要在不破坏或不损伤被检对象的前提下,判定和评价物质内部或外表的物理和机械性能,包括各种缺陷及其它特征参数,这对于控制和改进生产过程中的产品质量,保证材料、零部件和产品的可靠性起着关键作用,因此产生了一门综合检测技术——无损探伤技术。激光超声技术是利用激光来激发和检测超声的一门新兴技术,它广泛应用于无损检测领域。本文从理论和实验上研究了激光超声的生成机理、超声脉冲的特性、光外差无损探伤系统以及速度型干涉探测系统的光学设计。对课题的研究背景、应用情况、国内外发展情况以及论文的主要工作进行了介绍。运用点源模型讨论了热弹和烧蚀两种机制下激光激发超声的机理,探讨了热弹机制下激光激发超声脉冲的特性,并给出实验验证。同时,分析了超声波在固体中的衰减,并由实验得到了钢件和铝件中的超声信号回波,通过比较确定钢件为实验材料。为进一步研究非接触式接收方法打下基础。对光外差探伤系统的原理、光学设计进行了详尽地分析,并给出了实验装置以及实验结果处理。重点系统地分析了速度型干涉探伤系统的工作原理,给出了其中关键元件共焦球面Fabry-Perot干涉仪的参数设计以及光电探测器的参数选择。首先讨论了共焦Fabry-Perot干涉仪用于探测激光超声信号的原理,通过计算给出其关键参数:腔镜反射率R和腔长L,由此确定了干涉仪的四个重要参数;接着计算了超声信号对入射光的调制,并分析了干涉仪对超声信号的解调原理,得出结论如下:当激光超声频率与干涉仪带宽接近时,干涉仪有最佳接收灵敏度,同时也证明了我们所选的仪器带宽的正确性;最后依据上述光学系统的带宽和信号要求确定了光电探测器的参数。对本文所述的两个系统(光外差探测系统和速度型干涉探测系统)做了详细地分析比较,提出了进一步研究工作的方向。

何跃娟[4](2006)在《金属管状材料中脉冲激光热弹激发超声的有限元数值模拟研究》文中研究说明本文建立了脉冲激光线源非轴对称作用在圆管状金属材料上热弹激发超声波的理论模型,并建立了该模型的有限元数值计算方法。对圆管中激光产生材料中的温度场、激光产生材料中的应力场以及激光激发材料中超声波的产生机理、波形特征及沿管周向的传播特征等方面进行了理论分析和数值模拟研究。 根据经典热传导方程,分析了材料在激光辐照下的光学及热物理性能的变化情况,得到了脉冲激光线源非轴对称作用在圆管状材料表面时材料内部的瞬态温度场分布。数值结果表明:材料内部的瞬态温度场分布在一个很小的局部区域,该区域存在很大的温度梯度,且分布极不均匀,材料热物理参数随温度的变化对整个瞬态温度场的影响很大。 在热分析基础上,根据经典线弹性动力学方程,应用准静态过程中线弹性有限元数值模拟计算激光热应力的方法,得到了脉冲激光线源非轴对称作用在圆管状材料表面时材料内部的应力场分布。冯.密赛斯应力随周向和法向的变化情况和温度场的变化类似,周向正应力在受热区域附近为压应力,远离激光辐照区域为拉应力,热应力是激光超声的源。 分析了纳秒量级的激光超声产生的热结构耦合的物理过程,研究了网格大小和时间步长参数和有限元求解的稳定性的关系,建立了优化的有限元模型,数值模拟圆管中激光非轴对称热弹激发超声的过程以及超声导波沿周向的传播过程。数值模拟结果表明:薄圆管中的激光超声导波是典型的类似于薄板中类Lamb波,且其中S0模式是传播速度最快且频散较小的导波;厚圆管表面声波中显着的波为掠面纵波、头波和瑞利波,第一个瑞利波脉冲的极性在传播过程中发生了倒转现象,瑞利波沿圆周向传播时180°范围内瑞利波脉冲正好倒转了一次;忽略衍射效果,只考虑色散效应时,圆管中第一个瑞利波脉冲的极性和试样的尺寸无关,仅和探测点离波源的角度相关。 本文的研究结果可为圆管材料的无损检测及圆管材料中的激光超声的实验研究提供理论依据,并为圆管状复合材料或新型材料中激光超声特性的研究提供基础。

许伯强,沈中华,倪晓武,关键飞,陆建[5](2005)在《激光热弹激发涂层/基底系统中声表面波的有限元数值模拟》文中提出激光激发声表面波提供了评价涂层或薄膜的弹性性质的有效手段。考虑激光作用过程中材料热物理参数随温度变化的实际情况,在研究网格大小和时间步长这二个重要参数和求解稳定性的基础上,建立了优化的有限元模型数值模拟两种典型涂层基底系统中声表面波的激光热弹激发和传播过程。数值模拟结果表明:除了掠面纵波外,在快基底慢涂层系统中得到了正常的色散表面波,而在慢基底快涂层系统中得到了反常色散表面波。进一步,采取减小激发激光光斑的办法,使激发出来的声表面波频率高于慢基底快涂层系统中的截止频率时,在慢基底快涂层系统中得到了伪表面波。

高永伟[6](2005)在《材料光热参数分布反演及剖面成像》文中研究指明热传导正、反问题在实际中有着广泛的应用,关于材料光热参数反演问题的研究对更好地解决实际问题将有很重要的应用参考价值和理论指导意义。本文旨在研究热传导及光热参数分布反演问题。 首先,介绍了反演问题的基本概念及传热学反演问题的研究状况,并说明了本文的主要工作; 其次,采用抛物型热传导模型,通过求解格林函数,重构了样品内热源沿深度方向的分布(连续分布及阶跃分布)。并根据热源分布与材料光吸收系数的关系,进而得到材料光吸收系数沿深度方向的分布。依据重构数据,可实现对样品的深度剖面成像。为了贴近实际问题,我们考虑了噪声对反演结果的影响; 第三,分析了影响反演结果的某些因素,并提出一些对策。例如,对较厚尺度样品的参数反演问题,我们采用双面采样模式对样品光吸收系数及热源分布作了重构; 第四,建立了样品表面信号(幅度谱)对热源及光吸收系数分布的灵敏度公式。通过数值计算,分析了信号对热源及光吸收系数的灵敏度; 第五,通过各种走时变换,可将含有多个热学参数的传热模型转换为一个集总参数传热模型,进而实现对一类热学参数的反演; 最后,采用双曲型热传导模型,用有限差分方法处理了脉冲激光作用下样品内的双曲型热传导的暂态过程,并与积分变换法计算得到的结果作了比较; 在本文的结尾部分,是全文的总结,并对所做工作作了展望。

赵雁竹,张淑仪,张永康[7](2002)在《非均匀固体热导率分布的重建:利用光声技术研究激光冲击的铝合金》文中研究说明利用光声检测技术,详细研究了由强激光脉冲冲击硬化的铝合金样品(2024-T62)。在不同调制频率的激光照射下,利用光声技术测定样品表面温度的变化,并运用由脉冲谱技术和正则化算法导出的热波反演算法重建其热导率的深度分布。对不同冲击次数的硬化效果进行了分析,分析结果与利用显微维氏硬度计破坏性的测试所得的结果完全一致。说明这种光声实验系统和反演算法对于非均匀介质的深度剖面分析是一种无损地评价材料特性十分有效的方法。

二、非均匀固体热导率分布的重建:利用光声技术研究激光冲击的铝合金(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、非均匀固体热导率分布的重建:利用光声技术研究激光冲击的铝合金(论文提纲范文)

(1)燃机透平薄壁叶片冷却结构的对流与耦合传热机制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 课题背景与意义
        1.1.1 燃气轮机透平冷却技术概述
        1.1.2 透平冷却技术发展历程
        1.1.3 对流与耦合换热机制
    1.2 透平叶片冷却发展趋势概述
        1.2.1 典型气冷叶片冷却结构
        1.2.2 薄壁双层壁叶片冷却结构
    1.3 本文的研究目的和研究内容
        1.3.1 本文的研究目与研究思路
        1.3.2 本文各章内容简介
第2章 实验技术与数值方法
    2.1 本章引言
    2.2 透平冷却技术研究的实验技术
        2.2.1 内部冷却测量技术和实验台
        2.2.2 气膜冷却测量技术和实验台
        2.2.3 内部-气膜耦合实验台和测量技术
    2.3 透平冷却技术研究的数值方法
        2.3.1 固体温度场有限元计算方法
        2.3.2 气膜冷却数值模拟方法
    2.4 本章小结
第3章 典型内部冷却结构对流与耦合传热机制
    3.1 本章引言
    3.2 阵列冲击的对流传热机制
        3.2.1 阵列冲击的几何与流动参数
        3.2.2 流动与几何参数对传热机制的影响
        3.2.3 低距离阵列冲击传热关联式
    3.3 阵列冲击的耦合传热机制
        3.3.1 阵列冲击几何与流动参数
        3.3.2 流动与几何参数对传热机制的影响
        3.3.3 冲击冷却性能与几何参数和冷气量的优化分析
        3.3.4 热边界条件对温度场的作用机制
    3.4 柱肋通道的耦合传热机制
        3.4.1 柱肋通道几何与流动参数
        3.4.2 固体导热系数对温度场的作用机制
        3.4.3 热边界条件对温度场的作用机制
    3.5 本章小结
第4章 变长径比圆柱孔平板气膜流动与传热机制
    4.1 本章引言
    4.2 圆柱孔平板气膜传热机制
        4.2.1 圆柱孔几何与流动参数
        4.2.2 流量系数
        4.2.3 密度比的作用机制
        4.2.4 复合角的作用机制
        4.2.5 长径比的作用机制
        4.2.6 密度比、复合角与长径比的综合评价
        4.2.7 冷气-主流模化参数讨论与分析
    4.3 圆柱孔平板气膜流动特性
        4.3.1 气膜孔孔内流动特性
        4.3.2 圆孔涡结构和反向旋转涡旋对演变过程
        4.3.3 复合角孔涡结构和单支非对称涡演变过程
        4.3.4 标量场输运特性
    4.4 本章小结
第5章 变长径比成型孔孔型优化与平板气膜传热机制
    5.1 本章引言
    5.2 变长径比成型孔孔型优化
        5.2.1 短长径比成型孔孔型优化方法
        5.2.2 成型孔优化结果参数描述
    5.3 变长径比成型孔平板气膜传热机制
        5.3.1 本文实验结果与前人结果对比
        5.3.2 扩张角的作用机制
        5.3.3 长径比的作用机制
        5.3.4 扩张角与长径比的共同作用机制
        5.3.5 孔进口形状的作用机制
        5.3.6 成型孔综合传热性能评价
    5.4 本章小结
第6章 变长径比气膜孔叶栅气膜传热机制
    6.1 本章引言
    6.2 叶栅实验模型与工况设定
        6.2.1 叶栅模型几何参数
        6.2.2 叶片表明压力测量
        6.2.3 叶栅实验工况设定
    6.3 变长径比气膜孔叶栅气膜传热机制
        6.3.1 前缘气膜传热机制
        6.3.2 吸力面气膜传热机制
        6.3.3 压力面气膜传热机制
        6.3.4 叶片曲率对气膜传热机制的影响
        6.3.5 叶栅全覆盖气膜传热机制
    6.4 本章小结
第7章 冲击-发散双层壁对流与耦合传热机制
    7.1 本章引言
    7.2 发散冷却气膜传热机制
        7.2.1 发散气膜板几何与流动参数
        7.2.2 本文传热结果与前人结果对比
        7.2.3 壁面厚度对发散冷却的影响
        7.2.4 射流方向对发散冷却的影响
        7.2.5 壁面厚度和射流方向综合评价
    7.3 冲击-发散双层壁耦合传热机制
        7.3.1 双层壁单元几何与流动参数
        7.3.2 本节综合冷效与前人结果对比
        7.3.3 壁面厚度对综合冷效的影响
        7.3.4 射流方向对综合冷效的影响
        7.3.5 壁面厚度与射流方向的综合评价
        7.3.6 热边界条件对综合冷效的影响
    7.4 本章小结
第8章 工作总结及展望
    8.1 本文工作总结与结论
    8.2 本文主要创新点
    8.3 未来工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表学术论文与研究成果

(2)激光热弹超声体力源和对应波形的数值研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
1 前言
    1.1 激光超声的研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 激光超声波理论研究和应用进展
        1.2.2 激光超声力源模型的研究和发展
        1.2.3 激光超声的数值计算研究进展
    1.3 本文的主要研究工作
2 激光热弹超声基本理论和有限元方法
    2.1 固体材料中激光热弹产生超声波的基本理论
        2.1.1 固体弹性力学基本理论
        2.1.2 热弹性力学基本理论
    2.2 激光热弹超声的有限元方程和求解方法
        2.2.1 有限元方法简介
        2.2.2 激光辐照条件下热传导方程的有限元解法
        2.2.3 激光超声波的热弹性方程的有限元解法
        2.2.4 激光超声热弹性耦合方程的顺序耦合求解
    2.3 本章小结
3 各向同性材料激光热弹超声力源形成过程和超声波研究
    3.1 各向同性介质中的激光热弹方程具体形式
        3.1.1 热传导理论
        3.1.2 热弹性方程
    3.2 金属介质中的激光超声力源和超声波波形
        3.2.1 数值计算中的激光和材料参数及有限元模型
        3.2.2 金属介质中的温度场分布
        3.2.3 瞬态应力场
        3.2.4 金属材料中激光激发产生的超声波
    3.3 非金属介质中的激光超声力源和超声波波形
        3.3.1 激光和材料参数
        3.3.2 非金属中的温度场分布
        3.3.3 非金属中的应力场分布
        3.3.4 非金属材料中激光激发产生的超声波
    3.4 不同力源模型下的超声应力场和对心波形
        3.4.1 同时忽略热传导和光学穿透效应的简化正交力偶模型
        3.4.2 忽略光学穿透效应考虑热传导效应的力源模型
        3.4.3 同时考虑热传导和光学穿透效应的力源模型
        3.4.4 考虑光学穿透忽略热传导效应的力源模型
    3.5 本章小结
4 透明薄膜/基底系统中激光激励埋藏体力源和超声波的研究
    4.1 透明薄膜/基底系统的激光热弹方程具体形式
        4.1.1 热传导方程
        4.1.2 热弹性方程
    4.2 透明薄膜/基底系统中的激光超声力源和超声波波形
        4.2.1 数值计算中的激光和系统材料参数及有限元模型
        4.2.2 瞬态温度场的分布
        4.2.3 激光激发超声波形
    4.3 透明薄膜厚度变化对埋藏体力源约束作用的进一步研究
        4.3.1 透明薄膜厚度增加对埋藏体力源的影响
        4.3.2 透明薄膜厚度增加对激光前驱小波幅值的影响
    4.4 本章小结
5 单层纤维加强复合材料中激光激励超声力源和超声波研究
    5.1 正交各向异性材料中的激光热弹方程具体形式
        5.1.1 正交各向异性材料中的热传导方程
        5.1.2 激光超声热弹性方程
    5.2 薄层复合材料中激光激励超声力源和超声Lamb波
        5.2.1 数值计算中的激光和材料参数及有限元模型
        5.2.2 瞬态温度场和温度梯度场
        5.2.3 应力场传播过程分析
        5.2.4 激光超声Lamb波
    5.3 复合材料板中激光激励超声体波和表面波
        5.3.1 激光和材料参数
        5.3.2 瞬态温度场
        5.3.3 瞬态应力场
        5.3.4 激光超声波声场和超声波形
        5.3.5 材料热膨胀系数的各向异性对激光超声波形的影响
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
攻博期间参与科研项目

(3)激光超声无损检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 激光超声技术简介
    1.2 课题研究的意义
    1.3 本文的主要工作
第二章 固体中激光激励超声脉冲的研究及在无损探伤中的应用
    2.1 激光超声激发机理
    2.2 激光激发超声脉冲特性研究
    2.3 利用激光激励超声脉冲实现无损探伤
第三章 光外差无损探伤系统的设计及实验结果
    3.1 光外差无损探伤原理
    3.2 光学系统外差探测效率
    3.3 实验设计
    3.4 信号获取
第四章 速度型干涉测量法探测超声信号
    4.1 速度型干涉测量法探测超声信号的原理
    4.2 共焦FABRY-PEROT 干涉仪
    4.3 速度型干涉测量系统
    4.4 光电探测器的选择
第五章 速度干涉型检测系统与外差检测系统的比较
    5.1 系统的响应方式
    5.2 两种干涉仪的相位灵敏度
    5.3 系统的散射光收集能力(集光率)
    5.4 系统的最佳灵敏度和带宽
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻硕期间的研究成果

(4)金属管状材料中脉冲激光热弹激发超声的有限元数值模拟研究(论文提纲范文)

1 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 国内外研究概述
        1.2.1 激光超声的特点
        1.2.2 激光超声的研究现状
        1.2.3 圆管中激光超声的研究进展
    1.3 本文的主要研究工作
2 激光超声的基本原理和一些基本概念
    2.1 热弹原理
        2.1.1 热传导方程及热边界条件
        2.1.2 热弹祸合
    2.2 导波
        2.2.1 导波的概念
        2.2.2 群速度与相速度
        2.2.3 导波的频散现象及多模态特性
    2.3 圆管中的超声导波
        2.3.1 圆管中的周向导波
        2.3.2 圆管中的纵向导波
    2.4 本章小结
3 有限元方法研究热弹性问题的原理
    3.1 有限元法的基本思想
    3.2 瞬态热传导方程的有限元解法
        3.2.1 瞬态热传导边值问题的弱形式
        3.2.2 热传导方程的有限元公式
    3.3 热弹方程的有限元解法
        3.3.1 强形式到弱形式
        3.3.2 弱形式到强形式
        3.3.3 热弹方程的有限元公式
    3.4 热弹问题有限元法的一般步骤
    3.5 有限元法研究热弹性问题的优越性
    3.6 本章小结
4 脉冲激光线源与圆管材料相互作用产生瞬态温度场的研究
    4.1 模型及边界条件
    4.2 热传导方程有限元公式的解法及稳定性
        4.2.1 热传导方程有限元公式的解法
        4.2.2 热传导方程有限元公式解法的稳定性
    4.3 有限元网格大小和时间步长的选取
    4.4 瞬态温度场的数值模拟结果和讨论
        4.4.1 激光和材料的有关参数
        4.4.2 瞬态温度场
        4.4.3 温度场梯度
        4.4.4 不考虑材料热参数变化时对温度场的影响
        4.4.5 激光线源宽对温度场的影响
    4.5 本章小结
5 脉冲激光线源与管状材料相互作用产生热应力的研究
    5.1 弹性热应力问题的有限元方程
    5.2 热应力计算的有限元模型
        5.2.1 温度单元到应力单元的转换
        5.2.2 单元匹配
        5.2.3 初始条件、边界条件及单元大小
    5.3 热应力的数值模拟结果及讨论
        5.3.1 激光和材料的有关参数
        5.3.2 周向和法向正应力场结果及讨论
        5.3.3 剪应力的计算结果及讨论
        5.3.4 冯.密赛斯应力的计算结果及讨论
    5.4 本章小结
6 脉冲激光线源与管状材料相互作用产生周向导波的研究
    6.1 热弹性方程和边界条件
    6.2 热弹方程有限元公式的解法及稳定性
        6.2.1 热弹方程有限元公式的解法
        6.2.2 热弹方程有限元公式解法的稳定性
    6.3 有限元网格大小和时间步长的选取
        6.3.1 时间步长
        6.3.2 网格大小
    6.4 周向瞬态位移场的数值模拟结果和讨论
        6.4.1 薄管中位移场的数值模拟结果和讨论
        6.4.2 周向导波随管壁厚的变化
        6.4.3 厚管中位移场的数值模拟结果和讨论
        6.4.4 厚圆管中激光激发表面瑞利波极性的分析
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 本文工作总结
    7.2 未来工作展望
附录
攻读博士学位期间完成的论文
致谢
参考文献

(5)激光热弹激发涂层/基底系统中声表面波的有限元数值模拟(论文提纲范文)

引言
1 理论模型
    1.1 热传导理论
    1.2 热弹方程
2 有限元模型
3 数值结果和讨论
    3.1 激光和材料参数
    3.2 激光产生表面波
        3.2.1 软涂层系统
        3.2.2 硬涂层系统
4 结论

(6)材料光热参数分布反演及剖面成像(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 热传导反问题概述
    1.2 光声光热技术
    1.3 本文内容与结构安排
第二章 热源及光吸收系数分布反演与分析
    2.1 热源及光吸收系数分布反演
        2.1.1 模型与算法
        2.1.2 结果与讨论
    2.2 灵敏度分析
        2.2.1 灵敏度的概念
        2.2.2 结果与讨论
    2.3 影响反演结果的因素及对策
        2.3.1 有关因素
        2.3.2 对策
    2.4 总结
第三章 热学参数分布反演
    3.1 模型与算法
    3.2 结果与讨论
    3.3 总结
第四章 脉冲激光激励下双曲型传热的暂态分析
    4.1 双曲型传热的概念
    4.2 双曲型传热暂态过程的数值分析
    4.3 总结
第五章 结论与展望
参考文献
致谢

四、非均匀固体热导率分布的重建:利用光声技术研究激光冲击的铝合金(论文参考文献)

  • [1]燃机透平薄壁叶片冷却结构的对流与耦合传热机制研究[D]. 李威宏. 清华大学, 2018(04)
  • [2]激光热弹超声体力源和对应波形的数值研究[D]. 王纪俊. 南京理工大学, 2008(12)
  • [3]激光超声无损检测技术研究[D]. 程琳. 电子科技大学, 2007(03)
  • [4]金属管状材料中脉冲激光热弹激发超声的有限元数值模拟研究[D]. 何跃娟. 南京理工大学, 2006(01)
  • [5]激光热弹激发涂层/基底系统中声表面波的有限元数值模拟[J]. 许伯强,沈中华,倪晓武,关键飞,陆建. 声学学报, 2005(03)
  • [6]材料光热参数分布反演及剖面成像[D]. 高永伟. 宁夏大学, 2005(03)
  • [7]非均匀固体热导率分布的重建:利用光声技术研究激光冲击的铝合金[J]. 赵雁竹,张淑仪,张永康. 声学学报, 2002(01)

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非均匀固体中导热率分布的重建:使用光声技术研究激光冲击铝合金
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