基于离散元方法的颗粒材料热传导研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| 1 绪论 | 第11-26页 |
| ·课题的工程背景及研究意义 | 第11-12页 |
| ·颗粒材料的研究现状 | 第12-16页 |
| ·颗粒材料模拟的离散元方法 | 第16-19页 |
| ·接触模型 | 第17-18页 |
| ·颗粒单元的几何描述 | 第18-19页 |
| ·颗粒材料的多尺度模拟 | 第19-23页 |
| ·平均场理论的基本思想 | 第19-20页 |
| ·多尺度有限元方法简介 | 第20-21页 |
| ·颗粒材料的多尺度计算方法的发展 | 第21-23页 |
| ·本文主要工作 | 第23-26页 |
| 2 颗粒材料的基本描述 | 第26-41页 |
| ·单体颗粒的基本参数 | 第26-27页 |
| ·颗粒外形和自由度 | 第26-27页 |
| ·颗粒表面的粗糙度 | 第27页 |
| ·颗粒体的相关描述 | 第27-29页 |
| ·孔隙度、孔隙比、堆积密度系数 | 第27-28页 |
| ·颗粒体的密度 | 第28-29页 |
| ·颗粒体的配位数 | 第29页 |
| ·颗粒材料应力和应变度量 | 第29-41页 |
| ·颗粒材料的应力度量 | 第30-33页 |
| ·颗粒材料的应变度量 | 第33-41页 |
| 3 离散单元法数值模拟 | 第41-54页 |
| ·运动方程 | 第41-42页 |
| ·邻居搜索与接触判定 | 第42-44页 |
| ·邻居搜索 | 第43页 |
| ·接触判定 | 第43-44页 |
| ·接触力的计算 | 第44-47页 |
| ·接触弹性系数的确定 | 第45-46页 |
| ·阻尼系数的确定 | 第46-47页 |
| ·时间步长的确定 | 第47-48页 |
| ·数值直剪试验 | 第48-53页 |
| ·水平位移 | 第50-51页 |
| ·剪应变 | 第51页 |
| ·滑动接触 | 第51-53页 |
| ·颗粒的转动 | 第53页 |
| ·小结 | 第53-54页 |
| 4 考虑热传导的离散元方法 | 第54-76页 |
| ·控制方程 | 第54-55页 |
| ·接触传热模型 | 第55-59页 |
| ·时间步长的确定 | 第59-61页 |
| ·程序实现 | 第61页 |
| ·颗粒体的有效热传导系数 | 第61-62页 |
| ·颗粒体特征参数对其热传导性能的影响 | 第62-75页 |
| ·接触热阻的影响 | 第62-66页 |
| ·粒径的影响 | 第66-69页 |
| ·体分比和配位数的影响 | 第69-70页 |
| ·压缩载荷的影响 | 第70-72页 |
| ·粒径与体分比的共同影响 | 第72-75页 |
| ·小结 | 第75-76页 |
| 5 周期性颗粒材料热传导的表征元法 | 第76-97页 |
| ·表征元基本描述 | 第76-79页 |
| ·均匀化策略 | 第79-87页 |
| ·平均热流密度 | 第79-82页 |
| ·平均温度梯度 | 第82-83页 |
| ·有效热传导系数 | 第83-86页 |
| ·有效热容系数 | 第86-87页 |
| ·数值模拟及分析 | 第87-96页 |
| ·颗粒规则排列 | 第88-91页 |
| ·周期性颗粒材料 | 第91-96页 |
| ·小结 | 第96-97页 |
| 6 颗粒材料热传导的多尺度有限元法 | 第97-121页 |
| ·多尺度有限元方法的基本原理 | 第98-104页 |
| ·构造多尺度基函数 | 第99-100页 |
| ·多尺度基函数的边界条件 | 第100-101页 |
| ·超样本技术 | 第101-104页 |
| ·实施步骤 | 第104-111页 |
| ·颗粒集合的描述 | 第104-106页 |
| ·多尺度基函数 | 第106-108页 |
| ·空间离散 | 第108-110页 |
| ·时间离散 | 第110-111页 |
| ·程序实现 | 第111-113页 |
| ·数值算例与讨论 | 第113-120页 |
| ·规则排列颗粒集合 | 第113-116页 |
| ·随机分布颗粒集合的一维热传导 | 第116-118页 |
| ·随机分布颗粒集合的空间热传导 | 第118-120页 |
| ·小结 | 第120-121页 |
| 7 结论 | 第121-124页 |
| 参考文献 | 第124-140页 |
| 创新点摘要 | 第140-141页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 作者简介 | 第143-144页 |
