热弯曲是工程实际中常见的转子故障．采用有限元法，利用热-结构-动力学耦合理论，探讨了稳态温度场对某汽轮机转子系统的振动特性的影响．对比研究了不平衡响应、热弯曲响应以及不平衡和热弯曲耦合响应，讨论了稳态温度场、转子系统的工作转速等因素对转子-轴承系统热振动特性的影响，找出了影响其热振动特性的敏感参数．结果表明，由于热弯曲的产生，转子系统的刚度重新分布，导致了其热振动的一阶临界转速显著降低，同时改变了振动的平衡位置，使转子系统围绕新的平衡位置做周期性运动．计算结果为转子-轴承系统的设计和热弯曲故障诊断提供了理论依据．

温度漂移对水听器系统输出的影响是其实用化进程中的关键技术障碍。这主要表现在温度变化引起水听器探头背衬材料的胀缩和光纤折射率的变化。首先从弹性力学轴对称问题的准静态理论出发分析了背衬材料的应力特性，并用光弹理论及热应力理论分析了温度改变对光纤相位常数的影响，得出了温度影响干涉式光纤水听器光学相位输出的数学表达式。给出了温度变化对水听器光学相位输出影响的实验测量结果，得出了光学相位随温度变化的线性关系图，与理论计算结果吻合。

液化石油气罐在石油化工行业应用广泛，工作环境很恶劣，对设计和施工建设的要求较高。有限元分析是以计算机作为计算工具的计算方法，越来越多应用到工程当中。笔者利用SolidworksSimulation这一有限元分析工具，分析过热产生的热应力对结构的影响，并验证设计的产品是否符合实际工作情况。

热应力是温度改变时,物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由胀缩而产生的应力,又称变温应力.在设备的工作温度分布有一定的跨度或者不同材料的热物性有较大相差时,就会产生热形变,同时热应力也是影响设备寿命的重要因素.借助SOLIDWORKSSimulation有限元分析模拟软件可以评估热场引起的应力与变形.

研究用于发动机油气分离器的乙烯丙烯酸酯橡胶密封胶条在不同温度下的强度和密封性能。借助于大型有限元分析软件ABAQUS建立橡胶密封胶条与配合壳体的有限元模型,采用Mooney-Rivlin模型,对不同温度下的密封胶条进行热应力计算分析,得到橡胶密封胶条在不同温度下的Von Mises应力、压缩率、接触应力和接触宽度。结果表明随着温度的升高,密封胶条的Von Mises应力和密封胶条与壳体连续接触面上的接触应力逐渐增加,接触宽度基本不变,密封条的压缩率逐渐减小;密封胶条的Von Mises应力远小于橡胶材料的拉伸强度,满足强度要求;密封胶条连续接触面上的接触应力始终大于油气分离器的工作压力且接触宽度符合要求,橡胶密封胶条满足密封条件。

高温、高压、高速等极端工况对机械密封的设计提出了更高的要求,在对高参数机械密封结构、使用工况及受损件分析的基础之上提出静环摩擦副的相容性设计方法。该方法的核心是在设计过程中考虑机械密封静环摩擦副石墨和不锈钢的相容性问题,相容性的判断依据是石墨环所受热应力是否超过其机械强度许用值。建立静环摩擦副的有限元仿真模型,通过实例对静环摩擦副的相容性问题进行了说明。研究结果表明:通过相容性设计可以调整机械密封静环摩擦副石墨环所受的热应力,减少高参数工况下机械密封失效问题的发生。

为了探究结构参数和运行工况参数对迷宫-刷式密封泄漏流动和摩擦传热特性的影响规律,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程耦合有限元分析(FEA)的方法,数值研究了围栏高度hb,前夹板与转子间隙hf,转速n和压比Rp对迷宫-刷式密封泄漏流动、温度分布以及转子热应力的作用规律。研究结果表明:刷丝束与转子的摩擦生热使得泄漏流量显著降低;Rp和hb对接触式迷宫-刷式密封封严性能有着决定性作用。Rp和n升高使得摩擦热流密度和转子最高温升显著增大。hb增大使得摩擦热流密度和转子最高温升先增大后减小;hf增大使得摩擦热流密度先略微增大后减小,转子最高温升逐渐减小;转子最高温升随hb或hf增大的变化趋势取决于摩擦热流密度增幅和气流冷却作用增强幅度的相对大小。转子最高热应力随Rp和hb升高而增大,随hb增大而先增大后减小,随hf增大而...

圆锯片在锯切过程中受到离心力、热应力和适张应力等平面应力的作用。锯片平面应力形成的切向压应力是造成锯片失稳的主要原因，而切向拉应力则可以提高锯片的刚度和稳定性。离心力在切向和径向上都是拉应力，不会对锯片稳定性产生不良影口向。热应力的径向应力为拉应力，但靠近锯片外缘的切向压应力会造成锯片失稳。而锯片环形辊压形成的适张应力则可以提高锯片的横向刚度和锯片的稳定性。

采用M A R C有限元软件,在不同的初始温度和拉力下,对热镀锌线冷却过程中带钢的翘曲进行了数值分析。分析结果表明,在冷却过程中,带钢边部存在温差导致带钢些微翘曲;随着初始温度的升高带钢温差变大,翘曲越严重,带钢拉力对其影响很小;在风冷过程中带钢变形比较大,但在空冷阶段带钢变形较小。带钢边部存在的温差及风冷时的高冷却速率及其综合作用是导致风冷段带钢发生翘曲的主要原因。

介绍了功能梯度材料以及有限元分析法的基本概念, 概括了功能梯度材料的应用现状和运用有限元方法解决问题的基本步骤, 综述了有限元方法在功能梯度材料的热应力、 残余应力分析等应用实例.