Акимгазы М.   Нурлыбаева И.Н.   Кудайкулов А.К.   Токкулиев Б.М.   Утебаев У.Б.  

Численное моделирование термомеханических процессов в частично – теплоизолированных стержнях при одновременном воздействии локальных температур, тепловых потоков и теплообменов

Докладчик: Кудайкулов А.К.

В работе на основе законов сохранения энергии  методом конечных элементов моделируется установившееся поле распределения температуры, перемещений, составляющих деформаций и напряжений по длине частично теплоизолированных стержней, находящихся под одновременным воздействием локальных температур, тепловых потоков и теплообменов. Вычислительный алгоритм этого метода заключается в следующем: исследуемый стержень по длине дискретизируется на квадратичные трехузловые конечные элементы. По длине каждого элемента поле распределения температуры и перемещения аппроксимируется полным полиномом второго порядка. Далее для каждого элемента формулируется функционал полной тепловой энергии. Минимизируя этот функционал по неизвестным узловым значениям температуры, строится разрешающая система уравнений для определения узловых значений температуры, а по ним строится поле распределения температуры по длине стержня. Затем для каждого элемента строится функционал потенциальной энергии упругой деформации с учетом найденного поля температуры. Минимизируя последний функционал по узловым значениям перемещения, строится разрешающая система уравнений, решение которой позволяет построить поле перемещений, а по нему определить поле распределения всех составляющих деформаций и напряжений. Приведены результаты вычислительных экспериментов.


К списку докладов