经历剧烈温度变化的陶瓷耐火材料的热-力学响应有限元仿真
材料科学
2015-12-02 v1
摘要
本文研究了经历剧烈热冲击的耐火陶瓷内部热应力的演化。本分析不同于热应力线性理论，其考虑了随温度变化的热学和力学材料属性。分析中包含了耐火组件与其周围环境之间的辐射表面热交换。本文提出了一种有限元方法并开发了 MATLAB 代码。通过求解非线性热方程获得温度场，随后将该解用于确定应力场的演化。该有限元代码经过验证，并用于耐火砖的热冲击估计。选取了对应于 Al 2O3 的材料属性。模拟了由加热阶段和随后的冷却阶段组成的热循环。将结果与线性热应力理论预测的结果进行了比较，在所考察的 Biot 数值下观察到了显著偏差。
引用
@article{arxiv.1512.00326,
title = {Thermo-mechanical response FEM simulation of ceramic refractories undergoing severe temperature variations},
author = {Theodosios K. Papathanasiou and Francesco Dal Corso and Andrea Piccolroaz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.00326},
year = {2015}
}