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双曲型热传导方程双参数的同步反演

天津师范大学学报（自然科学版） 2015年第2期35卷 28-31,41页

作者：赵正阳吕跃凯天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

为解决双曲型热传导方程双参数同步反演问题,基于由材料表面检测到的光热频谱信号,利用脉冲谱技术和正则化方法,对非均匀固体样品的热弛豫时间和热传导系数予以深度剖面同步重构.在数值实验中,分别模拟了单调和非单调分布2套参数进行形... 详细信息

为解决双曲型热传导方程双参数同步反演问题,基于由材料表面检测到的光热频谱信号,利用脉冲谱技术和正则化方法,对非均匀固体样品的热弛豫时间和热传导系数予以深度剖面同步重构.在数值实验中,分别模拟了单调和非单调分布2套参数进行形态重构,并考虑噪声对重构的影响.结果显示:重构数据与原始数据吻合度良好,所建立的算法具有较好的稳定性和抗噪性.

关键词：双参数同步反演双曲型热传导方程热弛豫时间热传导系数

脉冲热流冲击有限厚度材料双曲型热传导方程数值计算

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应用基础与工程科学学报 2003年第1期11卷 65-70页

作者：许光映吴祥福浙江海洋学院工程学院舟山316004

针对快速热流加热的特点 ,考虑传热过程的非傅立叶效应 ;在脉冲热流加热条件下 ,采用双曲型方程和抛物型方程研究有限厚度材料内部的非稳态传热过程 .数值计算结果表明 ,两种模型得到的内部温度场有诸多方面的不同 .双曲方程的解表明 :... 详细信息

针对快速热流加热的特点 ,考虑传热过程的非傅立叶效应 ;在脉冲热流加热条件下 ,采用双曲型方程和抛物型方程研究有限厚度材料内部的非稳态传热过程 .数值计算结果表明 ,两种模型得到的内部温度场有诸多方面的不同 .双曲方程的解表明 :加热产生的独立运动热波使温度的变化具有波动性、延迟性 ,热波的叠加造成内部温度有可能超过边界温度 ;任意时刻热的传递方向处于复杂的境地 .

关键词：非稳态传热过程脉冲热流有限厚度材料双曲型热传导方程数值计算温度场

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基于双相延迟模型的飞秒激光烧蚀金属模型

物理学报 2019年第5期68卷 233-244页

作者：谭胜吴建军黄强张宇杜忻洳国防科技大学空天科学学院长沙410073

为了分析飞秒激光烧蚀过程,在双相延迟模型的基础上建立了双曲型热传导模型.模型中考虑了靶材的加热、蒸发和相爆炸,还考虑了等离子体羽流的形成和膨胀及其与入射激光的相互作用,以及光学和热物性参数随温度的变化.研究结果表明:等离子... 详细信息

为了分析飞秒激光烧蚀过程,在双相延迟模型的基础上建立了双曲型热传导模型.模型中考虑了靶材的加热、蒸发和相爆炸,还考虑了等离子体羽流的形成和膨胀及其与入射激光的相互作用,以及光学和热物性参数随温度的变化.研究结果表明:等离子体屏蔽对飞秒激光烧蚀过程有重要的影响,特别是在激光能量密度较高时;两个延迟时间的比值对飞秒激光烧蚀过程中靶材的温度特性和烧蚀深度有较大的影响;飞秒激光烧蚀机制主要以相爆炸为主.飞秒激光烧蚀的热影响区域较小,而且热影响区域的大小受激光能量密度的影响较小.计算结果与文献中实验结果的对比表明基于双相延迟模型的飞秒激光烧蚀模型能有效对飞秒激光烧蚀过程进行模拟.

关键词：飞秒激光烧蚀双相延迟模型双曲型热传导方程等离子体屏蔽

亚表面异质缺陷对功能梯度材料表面温度场的影响

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物理学报 2014年第19期63卷 197-205页

作者：马晓波王飞陈德珍同济大学机械与能源工程学院上海201804

基于双曲型热传导方程,采用镜像法和波函数展开法,求解了含亚表面异质圆柱缺陷的半无限功能梯度材料的表面温度场,给出了功能梯度材料中热波散射的一般解.分析了亚表面异质圆柱缺陷的几何参数(如埋藏深度)和热物理参数(如导热系数、热... 详细信息

基于双曲型热传导方程,采用镜像法和波函数展开法,求解了含亚表面异质圆柱缺陷的半无限功能梯度材料的表面温度场,给出了功能梯度材料中热波散射的一般解.分析了亚表面异质圆柱缺陷的几何参数(如埋藏深度)和热物理参数(如导热系数、热扩散长度、热扩散率及热弛豫时间等)对功能梯度材料表面温度场的影响.温度波由调制的超短脉冲激光在功能梯度材料表面激发,异质圆柱缺陷表面的边界条件为导热边界.研究结果可望为功能梯度材料的红外热波无损检测、导热反问题提供计算方法和参考数据.

关键词：功能梯度材料双曲型热传导方程表面温度场异质缺陷

两类发展方程的H～1-Galerkin混合有限元数值模拟及其误差分析

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两类发展方程的H～1-Galerkin混合有限元数值模拟及其误差分析

作者：原华丽山东师范大学

学位级别：硕士

本文利用H-Galerkin混合有限元方法讨论了两类问题一抛物型Sobolev方程初边值问题和双曲型热传导方程初边值问题的数值模拟。全文共分三章。第一章为引言部分。第二章。流体在穿过裂缝岩石中的渗透，土壤中湿气的迁移，不同... 详细信息

本文利用H-Galerkin混合有限元方法讨论了两类问题一抛物型Sobolev方程初边值问题和双曲型热传导方程初边值问题的数值模拟。全文共分三章。第一章为引言部分。第二章。流体在穿过裂缝岩石中的渗透，土壤中湿气的迁移，不同介质间的热传导等实际数学物理问题都可由下列抛物型Sobolev方程初边值问题刻划：对上述问题，文献[4-8]利用Galerkin-有限元法对其进行了数值逼近，得到了H模，L模和L模的最优阶误差估计。本章中我们采用H-Galerkin混合有限元法，给出了H-Galerkin混合有限元半离散和全离散格式，证明了H-Galerkin混合有限元解与真解的H模，L模和L模的最优阶误差估计。该方法的优点在于：有限元剖分不需要拟一致条件;混合有限元空间中的函数可取不同次数的多项式;而且不必满足LBB一致条件，能同时高精度逼近待求函数和待求函数的伴随向量函数。第三章，我们讨论了双曲型热传导方程的数值模拟。作为普遍的自然现象，热传导满足热力学第一定律，即能量守恒定律.然而，利用不同的热流密度本构关系(热流密度矢量与温度梯度之间的关系)，将得到不同的热传导方程.而本文利用H‘一Galerkin混合有限元法所讨论的热传导方程是由cattaneo-vernotte本构关系得到的，它不仅含有经典热传导方程的某些特性，还含有波动方程的某些特性，其表达式为: “‘+匆tL“=a“二二，(x，t)任(0，1)x(o，罗1. 本文就下列初边值间题。‘+，。‘。=a。二二，(二，t)任(0，1)x(0，TJ，。(0，云)=。(1，亡)=0，云任(0，t}，。(x，0)=功(x)，x〔(0，1)，。:(x，0)==叻(x)，x〔(0，1). (6 .1) 给出了Hl一Galerkin混合有限元法的半离散和全离散数值格式，并通过严格的数值分析理论，得到了关于未知函数及其伴随向量函数的最优阶逼近估计. 关键词:sobole，方程，双曲型热传导方程，HI一Galerkin混合有限元法， LBB一致条件，误差分析. 中图分类号:0241·8，0242·2.

关键词： Sobolev方程双曲型热传导方程 H1-Galerkin混合有限元法 LBB一致条件误差分析

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复合介质与界面传热的多物理模型与计算

工程热物理学报 2008年第10期29卷 1711-1714页

作者：罗剑兰曹礼群北京航空航天大学理学院应用物理系北京100083 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算所北京100190

本文针对周期和随机结构复相介质与界面的多尺度热问题,提出了一个多物理模型和耦合算法,内容包括:计算界面导热系数的分子动力学方法;随机结构宏观有效导热系数和温度场的均匀化与多尺度方法;界面温度场与宏观温度场的关联模式及局域... 详细信息

本文针对周期和随机结构复相介质与界面的多尺度热问题,提出了一个多物理模型和耦合算法,内容包括:计算界面导热系数的分子动力学方法;随机结构宏观有效导热系数和温度场的均匀化与多尺度方法;界面温度场与宏观温度场的关联模式及局域场的量子力学修正.

关键词：双曲型热传导方程复合介质与界面随机场分子动力学方法跨尺度算法