申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2023-06-08

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN116757027B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F119/14;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2023.10.03#实质审查的生效;2023.09.15#公开

摘要：本发明属于板翅式换热器的强度分析与设计技术领域，公开了一种周期性换热器通道等效力学性能通用数据库构建方法及系统，系统使用渐进均匀化方法，利用小参数将周期性换热器通道的宏观尺度和细观尺度进行关联；建立周期性换热器通道单胞有限元模型；通过九组周期性约束方程下的拉伸和剪切模拟，数值求解等效刚度系数矩阵，根据等效刚度系数求解得到等效力学参数；通过周期性换热器通道等效力学参数的计算，完成周期性换热器通道等效力学性能通用数据库的建立。本发明使用的渐进均匀化方法对周期性换热器通道单胞进行求解，无需考虑常规均匀化求解方法中计算模型的等效力学性能参数结果会随通道数目的不断叠加才逐渐收敛的问题。

主权项：1.一种周期性换热器通道等效力学性能通用数据库构建方法，其特征在于，包括：系统使用渐进均匀化方法，利用小参数将周期性换热器通道的宏观尺度和细观尺度进行关联；建立周期性换热器通道单胞有限元模型；通过九组周期性约束方程下的拉伸和剪切模拟，数值求解等效刚度系数矩阵，根据等效刚度系数求解得到等效力学参数；通过周期性换热器通道等效力学参数的计算，完成周期性换热器通道等效力学性能通用数据库的建立；所构建的周期性换热器通道等效力学性能通用数据库可应用于板翅式换热器的强度设计上；周期性换热器通道等效力学性能通用数据库构建方法包括以下步骤：步骤一，使用渐进均匀化方法，利用小参数将周期性换热器通道的宏观尺度和细观尺度进行关联；通过引入特征位移张量获得周期性换热器通道单胞的等效刚度系数关于变形能П形式的简化求解方程；步骤二，将周期性换热器通道按区域划分为各代表体积单胞，建立周期性换热器通道单胞有限元模型，设置周期性换热器通道单胞有限元模型的几何参数和材料属性；步骤三，对周期性换热器通道单胞有限元模型施加对应特征位移的周期性边界条件，通过九组周期性约束方程下的拉伸和剪切模拟，数值求解等效刚度系数矩阵，并根据等效刚度系数求解得到等效力学参数；步骤四，通过对不同通道类型、不同布置方式、不同几何参数、不同材料属性和不同温度下的周期性换热器通道单胞的等效力学参数的计算，完成周期性换热器通道等效力学性能通用数据库的建立；步骤一中的周期性换热器通道单胞的等效刚度系数关于变形能П形式的简化求解方程为： 对角线刚度系数：非对角线刚度系数：其中，为等效刚度系数，上标H代表等效；特征位移表示宏观k-l方向变形后，细观m方向的变形；代表新的特征位移；i,j,k,l,m,n均为方向矢量；|Y|为单胞体积；П为变形能。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 换热器通道等效力学性能通用数据库构建方法及系统

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