[發明專利]一種考慮邊界效應的線性疊加熱傳導計算方法

有效

• 申請號: 201611215596.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106777726B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 江勇;陳學東;范志超;鄭成思;楊陽
• 申請（專利權）人: 合肥通用機械研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種考慮邊界效應的線性疊加熱傳導計算方法，其特征在于包括如下步驟：

S1，選擇代表性生熱單元，模擬計算獲得單位脈沖載荷下代表性生熱單元對所有溫度計算節點的溫升數據，具體如下：

S11，對模型進行網格劃分獲得若干生熱單元，所述模型中有若干溫度計算節點；

S12，在劃分后的模型網格中選擇n個代表性生熱單元，n≥2，所述代表性生熱單元包括處于網格內側的內部生熱單元和處于網格邊緣處的邊界生熱單元；

S13，任意取其中一個代表性生熱單元，每次模擬計算時僅對此選中的代表性生熱單元施加單位脈沖載荷，其他生熱單元不產生任何熱量，設邊界條件與整個模型一致，計算并記錄模型中的所有節點在選中的代表性生熱單元施加單位脈沖載荷的條件下隨時間變化的溫升數據；

S14，依次對所有的代表性生熱單元按照S13中的步驟進行模擬計算，從而建立所有節點在n個代表性生熱單元分別單獨施加單位脈沖載荷的條件下隨時間變化的溫升數據；

S2，實際發熱時的線性疊加熱傳導計算過程，具體如下：

S21,獲得實際生熱單元數量m及各個實際生熱單元的載荷譜，所述載荷譜為實際生熱單元的實際加熱時間點、以及對應的加熱時長、加熱幅度；

S22，任意選取其中一個節點Ni，i＝1,2……k，k為所有需要獲得溫度變化的節點數量，將節點Ni的ΔTⁱ的初始值設為零，ΔTⁱ為節點Ni的溫升；

S23，計算節點Ni在加熱開始后某時刻T由于m個實際生熱單元共同加熱而產生的溫升數據，步驟如下：

S231，任意選擇其中一個實際生熱單元即選定實際生熱單元，根據選定實際生熱單元與步驟S12中的代表性生熱單元的位置適配情況，確定與選定實際生熱單元相對應的代表性生熱單元；

S232，按照選定實際生熱單元的載荷譜，根據與選定實際生熱單元相對應的代表性生熱單元的溫升數據，根據實際加載幅度與單位載荷的比例計算節點Ni在某時刻T時因選定實際生熱單元單獨加熱而產生的溫升數據；

S233，按照步驟S231和S232，依次計算節點Ni，i＝1,2……k，在某時刻T時因各個實際生熱單元單獨加熱而產生的溫升數據；

S234，將以上獲得的溫升數據累加，即得到節點Ni在加熱開始后某時刻T由于m個實際生熱單元共同加熱而產生的溫升數據，節點Ni在時刻T的溫度其中為節點Ni的初始溫度；

S24，在不同的設定時間范圍內進行循環計算，獲得該節點Ni的溫度隨時間變化而變化的數據；

S25，重復步驟S21至步驟S24，獲得所有節點的溫度隨時間變化而變化的數據。

2.根據權利要求1所述的一種考慮邊界效應的線性疊加熱傳導計算方法，其特征在于：步驟S11中，所述生熱單元的數量為奇數個；步驟S12中，所述n的數值為3或4；當n＝3時，所述邊界生熱單元包括最外側邊界生熱單元以及與最外側邊界生熱單元相鄰的次外側邊界生熱單元，所述內部生熱單元為處于網格中心的生熱單元；當n＝4時，所述邊界生熱單元包括最外側邊界生熱單元,與最外側邊界生熱單元相鄰的次外側邊界生熱單元，以及與次外側邊界生熱單元相鄰的靠內側邊界生熱單元，所述內部生熱單元為處于網格中心的生熱單元；步驟S231中，若選定實際生熱單元與最外側邊界生熱單元、次外側邊界生熱單元或靠內側邊界生熱單元的位置均不適配時，則選定實際生熱單元與所述內部生熱單元相適配。

3.根據權利要求1所述的一種考慮邊界效應的線性疊加熱傳導計算方法，其特征在于：步驟S11中，所述生熱單元的數量為偶數個；步驟S12中，所述n的數值為3或4；當n＝3時，所述邊界生熱單元包括最外側邊界生熱單元以及與最外側邊界生熱單元相鄰的次外側邊界生熱單元，所述內部生熱單元為處于網格中心的兩個生熱單元中的任意一個；當n＝4時，所述邊界生熱單元包括最外側邊界生熱單元,與最外側邊界生熱單元相鄰的次外側邊界生熱單元，以及與次外側邊界生熱單元相鄰的靠內側邊界生熱單元，所述內部生熱單元為處于網格中心的兩個生熱單元中的任意一個；步驟S231中，若選定實際生熱單元與最外側邊界生熱單元、次外側邊界生熱單元或靠內側邊界生熱單元的位置均不適配時，則選定實際生熱單元與所述內部生熱單元相適配。