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研究生:王俊欽
研究生(外文):WANG,JUN-GING
論文名稱:熱引致平板振動之耦合熱彈性分析
指導教授:翁政義翁政義引用關係
指導教授(外文):WENG,ZHENG-YI
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1990
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:熱引平板振動耦合熱彈性古典薄板理論有限單元法濕間積分法無因次參數
外文關鍵詞:COUPLED THERMOELASTICITYCLASSCAL THEORY OF PLATESFINITE ELEMENT METHODDIRECT INTEGRATION METHODS
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本文采用耦合熱彈性理論(coupled thermoelasticity),配合古典薄板理論(cla-
ssical theory of plates ),以數值分析法探討薄板愛熱引起振動的情況。此數值
分析法包含以有限單元法(finite element metbod )處理空間域,而將整個待分析
的區域分割成有限個單元的集合,同時以時間積分法(direct integration method-
s)來處理時間項,可能有效地探討薄板受熱負荷作用的暫態響應。
本文所建立的電腦程式,藉著特定指標的數值,可以分別以耦合(coupled )或非耦
合(uncoupled) 理論,動態(dynamic) 或準靜態(quasi-static)狀況, 探討薄
板問題,在受到與時間相關的熱負荷時的響應。因此,在熱彈性範疇中包含慣性項(
inertia term)、熱彈性耦合項(thermoelastic coupling term )等因素對暫態響
應的影響都可能儆獲得評估。
從本文實例研究所得到的數據顯示,關于熱彈性耦合項的效應,具有阻尼的效果,引
進一無因次參數ε( ),物理意義為部分機械能轉換為熱能的參數(
)與熱容量(heat capacity)ρc之比。ε值越大,對固定的膨脹率來說, 將
有較多的機械能轉換為熱能,造成較多的能量損耗,阻尼現象將更顯著,熱彈性耦合
項效應將愈大。在探討慣性項的效應時,引進一無因次參數B,為特征熱傳時間 (c
haracteristic heat transfer time ) 和特征機械時間 (characteristic mech-
anical time )之平方根比(所謂 為平板的厚度平方除以熱擴散系數,而 則為平
板的自然周期)。當B值愈小,慣性項的效應將愈大。
在不同的邊界條件中,固定端的數目愈多,薄板的膨脹率較小,機械能轉換為熱能所
消耗的能量較小,熱彈性耦合項的效應較小。

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