焊接溫度場(chǎng)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 07:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 zyvtxttacqtzyxdTt??????????????? ???? 上式屬于固定是坐標(biāo)系 (o0,x0,y0,z0)， 對(duì)于運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系 (o,x,y,z)來說 ， 由于 設(shè) t???tt?,帶入上式，得 如果忽略焊接熱過程的起始和收尾階段（即不考慮起弧和收弧），則作用于無限體上的勻速直線運(yùn)動(dòng)的熱源周圍的溫度場(chǎng)，可認(rèn)為是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的溫度場(chǎng)。如果將此溫度場(chǎng)放在運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系中，就呈現(xiàn)為具有固定場(chǎng)參數(shù)的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) 0,00 , zzyyvtxx ????? ??????tatzyxatvtdtavxacqtzyxT022222323 )44e x p ()2e x p ()4(2),(?? 下面，我們考慮極限狀態(tài) t?∞， 并設(shè) 由于 經(jīng)一系列變換之后 ， 以等速度沿半無限體表面運(yùn)動(dòng)的 、 不變功率的點(diǎn)熱源的熱傳導(dǎo)過程極限狀態(tài)方程式 ， 在運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系 (oxyz)中 ， 為： 其中 ， R— 動(dòng)坐標(biāo)系中的空間動(dòng)徑 ， 即所考察點(diǎn) A到坐標(biāo)原點(diǎn) o的距離； x— A點(diǎn)在動(dòng)坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo) 。 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) ,2,4 22mavRuatR ??)2e x p (2)2e x p ()4(2),()2e x p (2)2e x p (2)e x p (230222avRavxacqxRTavRmduumu??????????????????)2e x p (2),( va xRRqxRT ??? ??討論： 當(dāng) v=0,即為固定熱源時(shí) ， 等溫面為同心半球 ， 溫度隨呈雙曲線下降 。 當(dāng) x=R(熱源后方 )， 該點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)速度 v無關(guān) 。 當(dāng) x=R(熱源前方 )， ， 可見 ， 運(yùn)動(dòng)速度 v越大 ， 熱源前方的溫度下降就越快 ， 當(dāng) v極大時(shí) ， 熱量傳播幾乎只沿橫向進(jìn)行 。 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) )e x p(2 avRRqT ?? ??RqT??2?RqT??2? 半無限體上移動(dòng)點(diǎn)熱源前方和后方的溫度分布，準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)，移動(dòng)坐標(biāo)系 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) 半無限體上的移動(dòng)點(diǎn)熱源周圍的溫度場(chǎng)， a),b)x、 y軸線上的溫度，c),d)表面和橫截面上的等溫線 無限擴(kuò)展的平板上作用勻速 、 直線運(yùn)動(dòng)線狀熱源 （ 速度為 v， 厚度方向的熱功率為 q/h） ,距移動(dòng)熱源 r處的溫度 T為： 其中： r2=x2+y2， 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) ? ?????tatrtbavtdtavxhqtyxT022]4)4(e x p [ )2e x p (4),( ?? 為考察準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng) ， 取極限狀態(tài) ， 設(shè) t?∞ ，并設(shè) 則 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) ???????????????02222022)4e x p()2e x p(4),()4e x p()2e x p(4),()4(ttwuwwdwavxhqtrTyxrwuwwdwavxhqtyxTdtbavdw?????wuawbavratrbavwtabavrutbavw44])4([4,)4()4(,)4(2222222222????????? 由于 K0(u)可看作參數(shù) u的函數(shù)，叫做第二類虛自變量零次貝塞爾函數(shù)，其數(shù)值可以查表，u?,則 K0(u) ?。 而 由此得極限狀態(tài)方程： 為散溫系數(shù)。 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) ? ???002)(2)4e x p (tuKwuwwdwabavru ??224hcbrc??? )(2 ??)4()2e x p (2),( 220 abavrKavxhqtrT ?????? 平板上移動(dòng)線熱源準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)如下圖所示。 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) 對(duì) 于 固 定 線 熱 源(v=0)， 連續(xù)加熱達(dá)到穩(wěn)定時(shí) (t?∞ ) 此時(shí)，等溫面的為同心圓柱。溫度隨 r的下降 b比半無限體時(shí)要緩慢，并取決于 即取決于傳熱和熱擴(kuò)散的比例。 )(2 0 abrKhqT ??????hab rc )(2 ??作用于板上的移動(dòng)線熱源周圍的溫度場(chǎng)，在運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系上的準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)，a),b)為坐標(biāo)軸 x和 y上的溫度 T分布，c)班平面上的等溫線 熱源移動(dòng)速度為 v， 單位面積上的熱功率為q/A， 距離熱源 x處的溫度為： 在 x=0處 （ 熱源位置 ） ： T=Tmax=q/Ac?v。 其中 ， P— 桿橫截面周長 , A— 桿橫截面積 。 、連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) )0(],)24e x p[ ()0(],)24(e x p[2222?????????????xxavAPavvAcqTxxavAPavvAcqTrcrc???????? 、高斯分布熱源作用下的溫度場(chǎng) )e x p()( 2*m a x* krdtqdtrq ??? 有效功率為 Q， 集中系數(shù)為 k的高斯熱源在 t=0時(shí)刻瞬時(shí)施加于半無限體的表面上，此表面不與周圍介質(zhì)換熱，熱源中心與 xyz坐標(biāo)系原點(diǎn) o重合，熱源在 xoy面上的分布為： 將熱源作用的 xoy整個(gè)平面劃分為微元平面 dF=dx’dy’,在 t
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