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研究生:蕭元山
研究生(外文):Yuan-San Shaiu
論文名稱:以熱應力理論預測物體表面之熱行為
論文名稱(外文):Prediction of surface behavior of a body using the thermal stress theory
指導教授:陳寒濤陳寒濤引用關係
指導教授(外文):Han-Taw Chen
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:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1996
畢業學年度:84
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:逆向熱應力問題非傅立葉定律拉氏轉換法最小平方法
外文關鍵詞:Inverse thermal stress problemNon-fourier lawLaplace
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本論文將使用拉氏轉換法(Laplace transfrom method)和最小平方法(
Method of least square)來預測在熱應力理論下之邊界熱行為。由於拉
氏轉換法的應用,所以本文此一方法的優點在於使用拉氏轉換後,可避免
因時間處理而產生的數值震盪,而且因為溫度的量測位置或位移的量測位
置皆可遠離預測處,對於測量內部反應時,可不必因量測而破壞物體的結
構。文中並探討此兩種不同的量測數據對預測物理量的影響,如表面溫度
、表面熱通量和表面應力等;傳統的熱彈性理論(classical
thermoelasticity theorem)的統制方程式,為能量守恆方程式和能量守
恆方程式,其中能量守恆方程式乃依據傅立葉熱傳導理論( Fourier
theorem)推導而來,但物體受到極高熱通量作用或是處於極低溫的情形
下,則熱於內部的傳遞速度可能是有限,此時傅立葉的熱傳理論可能會失
效。所以本文將應用 Lord-Shulman 的熱彈性理論來預測這類問題之表
面熱行為,可藉著修正傅立葉熱傳導理論,導入一個鬆弛時間(
Relaxtion time)常數,即符合熱以有限速度傳遞的情形。文中除了探討
量測誤差對於數值結果的影響外,並列舉各種不同問題來證實本文之正確
性和實用性。

In the literature ,which are seldom restricted to the inverse
problem of thermal stress , the current study present an method
to get an analytical approximate solution to an inverse problem
of temperature field and displacement field in thermal stress
theory . In the estimation, the Laplace transform and the least
square scheme are used to predict an approximate form of
surface behavior for a slab. In the estimation of this type
model , from internal temperature respond and internal
displacement respond , it is found that the present numerical
method can also predict the boundary of this type. The
calssical theory of thermoelasticity based on the parabolic-
type heat conduction equation implies the thermal disturbance
propagate with infinite speed through the elastic medium .In
the estimation of unknown boundary , several cases are
illustrated to show the applicability and efficiency of the
present method . In addition , errors and noises occuring in
measurement are also take into account . In the present study ,
Lord and Shulman proposed a theory base on a modified Fourier's
law with one relaxation time. The resulting the heat equation
become hyperbolic , and implies a finite wave speed for the
thermal signal . Thus ,it can be concluded that the application
of the present numerical method to analyze inverse problem is
convenient and efficient to numerical evaluation. problems is
also investigated. The present results show that the
application of the present numerical method to the inverse heat
conduction problems is accurate and efficient.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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