力學(xué)在工程中的應(yīng)用-在線瀏覽
2025-08-04 07:50本頁面
【正文】 的另一重要特征是，溫度的變化以及制造誤差也會在靜不定結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力，這些應(yīng)力稱為熱應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力。在工程中實(shí)際中，常利用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行某些構(gòu)件的裝配，例如將輪圈套裝在輪轂上，或提高某些構(gòu)件承載能力，例如預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。很多結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在工作時，對于彎曲變形都有一定的要求。例如行車大量在起吊重物時，若其彎曲變形過大，則小車行駛時就要發(fā)生振動；若傳動軸的彎曲變形過大，不僅會使齒輪很好地嚙合，還會使軸頸與軸承產(chǎn)生不均勻的磨損；輸送管道的彎曲變形過大，會影響管道內(nèi)物料的正常輸送，還會出現(xiàn)積液、沉淀和法蘭結(jié)合不密等現(xiàn)象；造紙機(jī)的軋輥，若彎曲變形過大，會生產(chǎn)出來的紙張薄厚不均勻，稱為廢品。例如車輛鋼板彈簧，變形大可減緩車輛所受到的沖擊；又如繼電器中的簧片，為了有效地接通和斷開電源，在電磁力作用下必須保證觸電處有足夠大的位移。CFD 最早運(yùn)用于汽車制造業(yè)、航天事業(yè)及核工業(yè) ,解決空氣動力學(xué)中的流體力學(xué)問題。 20 世紀(jì) 60 年代末 ,CFD 技術(shù)已經(jīng)在流體力學(xué)各相關(guān)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用 , 化學(xué)工程的模擬計算始于 20 世紀(jì) 90 年代后期 , 如今 CFD 已經(jīng)成為研究化工領(lǐng)域中流體流動和傳質(zhì)的重要工具。 可以預(yù)測流體流動過程中的傳質(zhì)、傳熱 , 如模擬加熱器中的傳熱效果 ,蒸餾塔中的兩相傳質(zhì)流動狀態(tài) 。 還可有效模擬分離、過濾及干燥等設(shè)備及裝置內(nèi)流體的流動。CFD 計算方法主要有 3 種 : 差分法、有限元法、有限體積法。 CFD 模擬的目的是作出預(yù)測和獲得信息 , 以達(dá)到對流體流動的更好控制。數(shù)學(xué)模型主要是由一組微分方程組成 , 這些方程的解就是 CFD 模擬的結(jié)果。CFD 軟件一般包括 3 個主要部分 : 前處理器、解算器、后處理器。其中 FLUENT 由美國FLUENT 公司于 1983 年推出的 ,于 1998 年進(jìn)入中國市場 ,據(jù)報道在同類軟件中 , 其世界市場占有率為40 % ,是目前功能最全面、適用性最廣、應(yīng)用最廣的軟件之一。速度與壓力耦和采用同位網(wǎng)格上的 SIMPLEC 算法。它的湍流模型包括 k ε模型、 Reynolds 應(yīng)力模型、 LES 模型、相變模型、離散相模型、多相模型、標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)等。在工業(yè)實(shí)際中 ,特別是快速反應(yīng)體系或高黏度非牛頓物系 ,工業(yè)
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