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《隨機(jī)復(fù)合材料統(tǒng)計(jì)多尺度邊界元算法研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第8卷第2期2017年5月航空工程進(jìn)展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGVoL8NO.2May2017文章編號(hào):1674—8190(2017)02-199—07隨機(jī)復(fù)合材料統(tǒng)計(jì)多尺度邊界元算法研究李義強(qiáng)1,楊自豪1,楊志強(qiáng)2(1.西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院,西安710072)(2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院,哈爾濱150001)摘要:熱傳輸行為是空天飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)服役過(guò)程中的重要問(wèn)題,研究隨機(jī)復(fù)合材料的熱傳輸機(jī)理,可為熱防護(hù)系統(tǒng)材料與結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。針對(duì)隨機(jī)復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)問(wèn)題
2、,發(fā)展一種統(tǒng)計(jì)多尺度邊界元算法,首先建立等效材料參數(shù)的統(tǒng)計(jì)多尺度分析模型,然后給出統(tǒng)計(jì)意義下等效參數(shù)的多尺度邊界元預(yù)測(cè)算法,并通過(guò)與理論結(jié)果的對(duì)比來(lái)驗(yàn)證算法的有效性,最后研究微結(jié)構(gòu)分布狀態(tài)對(duì)陶瓷多孔材料等效導(dǎo)熱系數(shù)的影響。結(jié)果表明:采用統(tǒng)計(jì)多尺度模型及多尺度邊界元算法預(yù)測(cè)隨機(jī)復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)性能是有效的。關(guān)鍵詞:隨機(jī)復(fù)合材料;熱傳導(dǎo)性能;統(tǒng)計(jì)多尺度邊界元算法;等效導(dǎo)熱系數(shù)中圖分類號(hào):TB33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.16615/j.cnki.1674—8190.2017.02.012ResearchonStatisticalMul
3、tiscaleBoundaryElementAlgorithmforRandomCompositeMaterialsLiYiqian91,YangZiha01(1.SchoolofNaturalandAppliedSciences,Northwestern(2.SehooIofAstronauties,HarbinInstituteof,YangZhiqian92PolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)Technology,Harbin150001,China)Abstract:Rando
4、muncertaintyistheinherentattributeofnaturalandengineeringmaterials;theheatconductionbehaviorisoneofthemostimportantproblemsinservicingprocessofthermalprotectionsystem,andthere—searchontheheatconductionproblemofrandomcompositematerialscanprovidetheoreticalbasisforintegr
5、a—tivedesignofmaterialandstructureinthermalprotectionsystem.Anovelstatisticalmultiscaleanalysismethodbasedontwo-scaleasymptoticexpansionsisproposedtOpredictheatconductionperformancesofrandomporousmaterials.Thestatisticalmultiscaleformulationsandstatistiealmultiscalebou
6、ndaryelementalgorithmarebroughtforward.Besides,thevalidityoftheproposedmethodbycomparisonwiththeoreticalresultsisveri—fled.Finally,theeffectofmicrostructuresonthemacroscopicthermalpropertiesfortheporousceramicmateri—alsisinvestigated.Numericalresultsprovetheaccuracyand
7、efficiencyofourmethodformuhiscalesimulationofheatconductionprobleminrandomporousmaterials.Keywords:randomcompositematerials;heatconductionperformance;statisticalmuhiscaleboundaryelementalgorithm;effectiveconductionparameter0引言實(shí)際材料的微細(xì)觀構(gòu)造通常是模糊不清的,隨收稿日期:2017—0224;修回日期:201
8、7—0329基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(11471262,11501449)通信作者:李義強(qiáng),liyiqiang@mail.nwpu.edu.CFI機(jī)不確定性是很多天然/工程材料的固有屬性。復(fù)合材料的增強(qiáng)相離散地分布于基體中,增強(qiáng)相的