空间薄壁管结构瞬态温度场、热变形有限元分析 Transient Thermal-Structural Analysis of Space Structures

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 《应用力学学报》 发布者:cjk3d
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空间薄壁管结构瞬态温度场、热变形有限元分析

Transient Thermal-Structural Analysis of Space Structures Consisting of Thin Walled Tubes by FEM

对于辐射换热的薄壁杆件航天结构,为分析其在太空中不同时刻的姿态下的温度场和热变形,构造了一种相对自由度矩形管单元.其基本思想是从2维非线性瞬态热传导方程出发,假设沿矩形管横截面上每边的温度为线性分布,用4个角点的平均温度和温差来表示矩形管横截面上的温度分布,构造了一种1维2结点温度杆单元,该单元每个结点包含平均温度,上下面温差,左右面温差3个自由度;在计算热变形时,此三个广义温度参数分别对应热轴力和2个热弯矩载荷.经与三维有限元计算结果的比较,证明用该单元计算的矩形管温度场和位移场是可靠的.利用这种新型的薄壁矩形管单元和本文作者在其他文章中提出的薄壁圆管单元,可以对非线性换热条件下的复杂空间结构进行比较准确的温度场和热变形有限元分析,最后本文计算了考虑遮挡的太阳能帆板的瞬态温度场和热变形以说明其应用价值.水利论文0}$f Qr3{ }#^+d

作 者: 丁勇 薛明德 姚海民  
作者单位:清华大学,北京,100084 
刊 名:应用力学学报  ISTIC PKU
英文刊名:CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS 
年,卷(期):2003 20(1) 
分类号:V414.1 
关键词:航天结构   薄壁杆件   温度场   辐射换热   有限元   相对自由度   太阳能帆板  
机标关键词:空间结构薄壁管结构瞬态温度场热变形矩形管单元平均温度三维有限元计算相对自由度温差横截面非线性有限元分析热传导方程应用价值线性分布温度分布温度参数弯矩载荷 
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划) 
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