范春利
- 作品数：71 被引量：374H指数：13
- 供职机构：中国人民解放军海军工程大学船舶与动力学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理电子电信理学机械工程更多>>
- 毫米波辐照下大鼠皮肤温度场及血液灌注率影响被引量：4
- 2012年
- 根据Pennes方程和毫米波在动物皮肤内的传播特性,建立了在33.5 GHz毫米波同辐照强度下的大鼠皮肤的非稳态多层传热模型.在二维柱坐标下进行离散计算,得到了长时间辐照条件下不同皮肤深度的温度变化规律,并将理论结果与实验数据进行了比较.在284 mW/cm2和853 mW/cm2辐照强度下,理论结果和实验结果基本一致;在474 mW/cm2和664 mW/cm2辐照强度下,有一定的误差,但误差仍不超过1℃,验证了该理论模型的准确性.分析了实际趋肤深度内的温度分布,发现毫米波引起的生物热效应的最高温度点并非在皮肤表面,而是皮下某点,其与表面辐照中心点的温差可超过1℃.进一步分析了血液灌注率对温度场的影响,发现在讨论的温度范围内,血液灌注率的变化对毫米波辐照下的皮肤表面温度场的影响较小.
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- 关键词：毫米波温度场
- 三种微槽结构的平板热管的传热性能实验研究被引量：39
- 2003年
- 对三种微槽平板热管的传热性能进行了实验研究,分析了充液率、工质的种类、槽道形状对微槽平板热管传热性能的影响。得到了深槽平板热管的最优充液率范围,证明了深槽平板热管具有更加优良的传热性能。
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- 关键词：微型热管微槽平板热管薄液膜弯月面
- 基于对面红外检测的缺陷混沌-LM混合识别算法被引量：4
- 2013年
- 在对面红外检测条件下,利用混沌算法全局收敛和LM算法快速收敛的相对优势提出了识别试件内部矩形缺陷的混沌-LM混合算法,并引入了相对敏感系数的概念用于评估缺陷参数的定量可检测性,同时采用附加内置热电偶测温的方法弥补了红外测温信息的不足。通过数值实验证明了以上研究内容的有效性。
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- 关键词：红外检测导热反问题全局最优
- 金属材料低周疲劳生热的有限元数值模拟被引量：7
- 2013年
- 由于热弹塑性效应的存在,使得材料在低周疲劳载荷作用下发生的力学变形将导致材料温度发生变化,因而可通过观测温度变化判明材料的累积疲劳损伤。基于此,采用叠加各向同性强化模型的非线性随动强化模型作为循环载荷下的材料力学本构模型,以有限元软件ANSYS为平台,对SS304不锈钢平板试件在控制应变循环载荷作用下的热弹塑性效应进行数值模拟,着重分析一个载荷周期内导致材料温度发生变化的各种机制。结果表明,在一个载荷周期内,若材料处于弹性变形范围内,则引起材料温度变化的只有弹性拉伸和弹性压缩两种机制,且弹性拉伸引起温降,弹性压缩引起温升;若材料处于弹塑性变形范围内,则塑性拉伸、弹性压缩和塑性压缩导致材料温度上升,弹性拉伸导致温度降低。在整个载荷周期内,热弹性效应导致材料温度发生波动,热塑性效应导致材料平均温度升高。此外,若将材料温度的变化信息叠加到应力-应变变化的信息上,还可判明材料的屈服强度以及材料在载荷作用下所处的应力状态,如弹性拉伸、塑性拉伸、弹性压缩以及塑性压缩等状态。
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- 关键词：低周疲劳有限元法
- 基于表面测温的管道内流体流量及截面温度的识别研究被引量：1
- 2018年
- 针对输热管道内部流体流量及温度分布的识别问题,提出了基于管道外壁温度分布,使用FLUENT建立管道充分发展段对流换热模型,并联合MATLAB利用有限体积法和Levenberg-Marquardt(L-M)算法形成了识别管道内流体流量及截面温度的新方法。在此基础上,研究了不同工况下管道内流体流量及截面温度的识别问题,讨论了管道表面温度测量误差及测温点个数对算法识别结果的影响。数值实验证明了该方法的有效性和精确性。
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- 关键词：LEVENBERG-MARQUARDT算法
- 基于APDL的管道内壁边界识别算法被引量：5
- 2015年
- 基于表面测温的缺陷或缺陷边界的定量识别算法是目前红外无损检测从定性向定量发展的关键理论基础。针对目前方法识别不规则缺陷边界精度相对较低的问题,通过关联ANSYS软件和MATLAB软件,利用有限元方法和共轭梯度法对二维管道内壁边界形状的稳态识别进行了研究。针对不同内壁边界形状以及试件形状的识别问题,系统地讨论了边界形状初始假设、检测表面温度测量误差及测温点数目、所识别边界的离散点数目以及试件的导热系数等一系列因素对识别结果的影响。数值实验证明了该方法的有效性及精确性。该方法可以在较短的计算时间内得到非常精确的稳态识别结果,大大提高了管道内壁边界形状识别的效率。
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- 关键词：导热反问题红外无损检测共轭梯度法APDL
- 内壁含轴向半椭圆裂纹压力容器热弹塑性效应数值分析被引量：2
- 2015年
- 基于固体材料的热弹塑性效应,采用单向耦合数值分析方法,对内壁含有轴向半椭圆裂纹压力容器在单调递增载荷下的热弹塑性效应进行了数值分析,得到了含裂纹缺陷压力容器在内压载荷作用下的应力应变分布及演化特点,获得了裂纹前缘以及与之相邻的压力容器筒体外壁节点温度分布及变化规律。结果表明,裂纹最深处的应力集中较裂纹前缘其他区域更为明显,且裂纹长度和深度都对裂纹区域以及与之相邻的筒体外壁区域的温度变化产生影响。当裂纹较小时,外壁面温度不连续范围较窄,甚至难以通过温度不连续性来判明裂纹缺陷的存在;当裂纹较大时,外壁面的温度不连续范围较广,但温度变化最大的区域始终位于与裂纹面毗邻的筒体外壁区域。所得结论可为压力容器内壁半椭圆裂纹缺陷的红外无损检测提供参考。
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- 关键词：压力容器
- 基于有限元离散的不规则管道几何边界红外瞬态检测识别被引量：7
- 2012年
- 建立了带有不规则腐蚀内边界的管道二维瞬态传热模型,基于有限元法和共轭梯度法的导热反问题求解方法对管道内边界识别问题进行了研究,比较分析了管道外表面稳瞬态温度对内边界变化敏感程度的差异性,指出内边界瞬态检测识别比稳态检测识别更具优越性并利用数值试验进行了验证。同时,考察了测温误差、初始假设等因素对管道内边界瞬态检测识别结果的影响。在较大测温误差的情况下,采用瞬态检测条件从不同初始假设值出发都能准确地反演识别出管道内边界腐蚀后的几何形状,从而证明了算法的有效性和稳定性,表明了红外瞬态检测定量识别管道内边界的可行性。
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- 关键词：导热反问题有限元法共轭梯度法红外检测
- 红外锁相无损检测及其数值模拟被引量：9
- 2013年
- 在传热学的基础上,通过对红外无损检测的锁相检测方法进行分析研究,建立了一个二维瞬态导热模型;并利用有限体积法对建立的模型进行正弦热流激励条件下的温度场模拟计算,在此基础上对红外无损检测中的锁相检测法进行了数值模拟实现,从理论计算的角度揭示了锁相检测法及其相位差与调制频率、缺陷深度、高度、宽度以及材料等因素的关系,得到了多组定量关系曲线,模拟计算结果能够对最佳调制频率和盲频的预测提高参考,为优化锁相检测提供了理论依据。
- 陈林杨立范春利吕事桂王为清
- 关键词：锁相无损检测数值模拟相位检测
- 边界形状的红外识别算法被引量：7
- 2010年
- 基于表面测温的边界形状识别是导热反问题的重要研究内容,同时也是红外无损检测技术从定性到定量发展的重要理论基础。对于边界识别类导热反问题,由于需要在迭代过程中不断改变不规则的求解区域的形状,所以其计算复杂性较大,计算时间也相对比较长,直接影响到实际算法的应用。本文基于试件整体对传热的宏观影响规律提出了基于有效热导率评估的边界识别方法。该方法将不规则求解区域上的边界识别问题转化为一个规则求解区域上的有效热导率的识别问题,从而大大降低了边界形状迭代求解的复杂性和计算所需时间。数值算例证明了算法的有效性。边界的初始假设可以忽略。算法没有明显放大温度测量的误差。
- 范春利孙丰瑞杨立
- 关键词：有效热导率共轭梯度法有限体积法
