摘要：利用无网格伽辽金法(Element-free Galerkin,EFG)建立了正交各向异性材料结构热变形和热应力分析的计算模型,并推导了正交各向异性材料结构热弹性问题的EFG法离散控制方程。选择复合材料冷却栅管算例验证了计算模型和程序的正确性,利用该计算模型分析了具有不同材料方向角及热导率因子、热膨胀系数因子和主次泊松比因子的汽轮机叶轮,得到了其热变形总位移和Mises应力,讨论了材料方向角和上述正交各向异性材料因子对其热变形总位移和Mises应力的影响规律,给出了这些参数的合理取值范围,并选取一组参数与各向同性材料结构进行了热变形和热应力对比分析。结果表明,基于EFG法的热变形总位移和Mises应力的计算精度比有限元法高,材料方向角同时影响热变形总位移和Mises应力的大小和方向,而正交各向异性材料因子只影响热变形总位移和Mises应力的大小,不影响其方向。在复合材料结构设计过程中,合理选取材料方向角和正交各向异性材料因子可有效减小结构热变形和热应力。

摘要：利用无网格迦辽金(Element-free Galerkin,EFG)法建立了正交各向异性结构三维稳态传热分析的计算模型,并推导了其三维EFG法传热离散控制方程。基于该模型编写程序对正交各向异性材料热喷嘴和压力容器的稳态传热算例进行了分析,发现在相同节点分布下三维EFG法温度场比有限元结果更接近参考解,三维EFG传热模型的计算精度比有限元法高,从而验证了该模型的正确性和优越性。同时,对比了各向同性与各向异性结构的温度场分布规律和温度幅值,研究了三维热导率因子及三个材料方向角对传热性能的影响,并给出了这些参数的合理取值范围。结果表明:热导率因子和材料方向角对温度场影响很大,增大热导率因子和材料方向角可使最高温度下降且温度梯度变小;导热方向会随材料方向角发生旋转,三维热导率因子决定主导热方向。对于正交各向异性材料热喷嘴和压力容器,为取得较好的传热效果,建议三维热导率因子在8∶1∶16~16∶1∶32范围内取值,三个材料方向角在45~60°范围内取相同值。在三维复合材料传热结构设计中,合理选取热导率因子和材料方向角可增强结构传热性能、减小温度梯度。

摘要：建立了正交各向异性材料热弹性问题的三维无网格伽辽金(Element Free Galerkin, EFG)法计算模型。利用该计算模型对三维复合材料汽轮机叶轮和轴承座进行了热弹性分析,对比了材料方向角及热导率因子、热膨胀系数因子和拉压弹性模量因子不同组合情况下轴承座的最大热变形总位移和当量应力值,讨论了材料方向角及上述正交各向异性因子对热变形和当量应力的影响规律,并与各向同性材料进行了对比。结果表明:三维EFG模型的热变形总位移和当量应力相对误差范数分别比有限元法小0.1215%和0.1359%;材料方向角同时影响热变形的大小和方向,但对当量应力方向影响不大;正交各向异性材料因子主要影响热变形和当量应力的大小。在考虑热-机械载荷作用下的三维复合材料零件结构设计中,当以刚度或强度为主要需求时,材料方向角、热导率因子、热膨胀系数因子、拉压弹性模量因子分别在(45°~60°,8:1:4~10:1:5,(1/6):(1/5):1~(1/5):(1/4):1,(7/5):1:(9/5)~(3/2):1:2)或(0°~10°,(1/10):1:(1/5)~(1/8):1:(1/4),(1/5):1:(1/6)~(1/4):1:(1/5),1:(1/5):(1/10)~1:(1/4):(1/8))范围内取值能有效降低轴承座等结构的热变形和当量应力。

摘要：以可生物降解的亲水性天然葡聚糖为反应底物,通过缩醛化反应制备两亲性的缩醛化葡聚糖,核磁共振、傅里叶红外等理化表征手段确定缩醛化葡聚糖成功地合成。利用乳化法制备出载药缩醛化葡聚糖纳米粒子,用动态光散射法测得粒径为501.9±15.8 nm。且具有优异的pH响应性,荧光分光光度计检测载药纳米粒子在pH=5.0的缓冲介质中阿霉素荧光药物的酸敏释放的荧光强度增强5倍,说明所设计的纳米载药系统具有酸敏释药功能。