摘要：针对某钢铁设计研究院自主设计的150 t转炉,采用系统CAE技术对转炉设备系统进行仿真分析。考虑转炉内工作层逐渐减薄将对温度场及热应力分布产生影响,分别建立了炉役初期和炉役末期的整体CAE模型,通过热分析仿真得到转炉设备系统在工作状态下的温度场分布,作为边界条件之一以进行热-固耦合结构应力分析,得出了不同炉龄下转炉设备在工作过程中的整体温度场,以及热-固耦合应力分布情况,较为精确地校核了转炉的强度条件。

摘要：新一代高超声速飞行器流-热-固耦合问题研究对准确评估与设计飞行器热防护系统结构尤为重要。回顾了高超声速飞行器流-热-固耦合问题的发展历程与现状。从物理含义出发,对高超声速流-热-固耦合问题各学科间的耦合关系以及各自的建模方法进行了归纳。对高超声速飞行器流-热-固耦合问题的研究进展,特别是流-热-固多场耦合分析策略/方法进行了总结。从平台框架、功能模块、耦合方法和技术特点等方面,对中国空气动力研究与发展中心自主研发的热环境/热响应耦合计算分析平台(FL-CAPTER)进行了阐述。最后,对高超声速飞行器流-热-固耦合发展所面临的问题和发展趋势进行了讨论。

摘要：针对大型矩形纺丝箱体的热应力对支座处产生影响的问题,以某公司12位联苯气相加热大型纺丝箱体作为研究对象,对矩形纺丝箱整体结构进行 ANSYS 有限元分析,研究设置支架对纺丝箱支座处温度变化的影响规律,采用间接法考察其支座在不同种类约束下热-固耦合的热应力变化规律.结果表明:支座通过支架散热更快,支座区域存在较大的温度梯度;纺丝箱最大热应力出现在箱体支座的螺栓孔处,组件圈的温度梯度较小;在全约束下支座的热应力最大,当温度梯度小于10℃时,支座的热应力大小不受约束变化的影响.进行工程设计时,可选用隔热性能优良的保温材料,适当调节纺丝箱不同支座处的螺栓松紧性,有效降低热应力,保障设备安全运行.

摘要：为了研究高地热大埋深环境下隧道支护结构内力随周围介质温度变化的规律,设计了测试不同温度环境条件下隧道模型结构受力的室内模型试验,并对模型试验进行了数值模拟分析.模型试验测得的轴力比数值模拟结果大20%,两者的轴力分布趋势相同,结构安全系数接近.以某隧道工程为例,用数值模拟方法分析了埋深为1 000 m、地热温度为60℃的环境条件下,隔热层设置对隧道支护结构体系受力特征及安全性的影响,结果表明:隔热层的设置对支护结构内力分布形式、初支和混凝土模筑支护结构内力的影响较小,但对二次衬砌受力有显著改善作用,设隔热层后二次衬砌的最小安全系数由2.0提高到4.0.

摘要：天津津塔为采用钢板剪力墙系统的超高层钢结构建筑,考虑到结构的特殊性和施工过程对结构应力状态造成的影响,在两种类型钢板墙的重要位置布置了传感器,对施工过程进行了应力监测。通过改变焊接顺序和焊接速度监测了剪力墙焊接应力场及残余应力场的变化;同时采用间接和直接的耦合分析方法分别对结构的应力状态和热效应进行了有限元模拟。在分析中采用了单元生死技术模拟焊接过程对结构的温度和应力场的影响,与温度场和应力场监测结果的对比分析证实了有限元模拟的有效性。不仅为天津津塔结构的性能评价和施工方法提供了依据和建议,对其他钢板剪力墙结构的设计与施工也具有参考价值。

摘要：目的:为了加快基因芯片技术的推广和应用,研制一种集基因芯片清洗、温育、杂交等于一体的新型仪器,使整个过程可在计算机控制下自动完成。方法:借助计算机辅助设计(computer aided design,CAD)技术,针对基因杂交仪微流路模块进行建模;借助计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术,应用CFX软件建模分析得到不同流路方式的液流情况;对固架承载结构进行静强度分析,得到其承载分布情况;对电加热模块进行热-固耦合分析,得到微流路模块热应力情况。结果:仿真技术为微流路设计提供了参考和依据,从而更高效地设计出了满足实验流程的基因芯片杂交、清洗微流路模块,避免了结构工艺因素的影响,使得到的实验数据更加科学可信。结论:运用仿真技术完成对微流路模块的设计研究,可以有效地缩短开发周期、节省试验成本,对于该类产品的试制与性能测试具有一定的参考意义。

摘要：为研究Al-Si9-Cu3-Fe合金发动机缸体材料特性,建立该缸体热负荷分析模型对该发动机缸体进行有限元热-固耦合分析,采用对流换热分析模型进行有限元分析其在受热条件下的应力、在螺栓载荷下的应力与燃气压力条件下的材料应力,分别求得机械应力场和温度场综合热-固耦合模型应力,得出应力云图。分析结果表明:合金发动机缸体各项应力都小于材料最大屈服极限,发动机气缸体满足设计要求。