[发明专利]一种基于辐射换热的三维有限元模拟方法在审
| 申请号： | 201811432872.X | 申请日： | 2018-11-28 |
| 公开（公告）号： | CN110059327A | 公开（公告）日： | 2019-07-26 |
| 发明（设计）人： | 徐立;谢鹏;李斌;杨中海 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 电子科技大学专利中心 51203 | 代理人： | 闫树平 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明属于三维热分析数值求解技术领域，涉及一种基于辐射换热的三维有限元模拟方法。本发明首先对要进行热分析的器件进行建模，然后将辐射热平衡方程与热传导控制方程耦合求解，采用伽辽金残数加权的方法，得到热辐射边界条件的有限元弱形式。接着采用四面体网格剖分模型，选择二阶叠层基函数，离散有限元弱形式方程，配合Newton‑Raphson迭代方法得到有限元单元矩阵和右端向量，集成最终的方程组，最后运用科学的非线性收敛判据，经过不断迭代，快速准确地得到最终的数值计算结果。 | ||
| 搜索关键词： | 三维有限元模拟 辐射换热 热分析 弱形式 迭代 方程组 数值计算结果 四面体网格 边界条件 单元矩阵 控制方程 平衡方程 剖分模型 数值求解 耦合 辐射热 基函数 热传导 热辐射 求解 叠层 二阶 建模 判据 向量 加权 收敛 三维 配合 | ||
【主权项】：
1.一种基于辐射换热的三维有限元模拟方法，包括以下步骤：A.对目标器件进行建模，建立对应的几何结构模型；B.从辐射换热的本质出发，得到辐射换热问题的有限元弱形式；C.采用四面体网格剖分求解域；D.选择叠层基函数，离散B中得到的有限元弱形式，得到辐射换热问题的有限元方程组；对于标量叠层高阶基函数的选择有如下规则叠层规则![]()
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式(1)(2)中，Wp表示所有基函数的集合，p表示选取基函数的阶数，Dim(Wp)表示基函数的个数，i,j,k,l表示上标；E.对步骤D中的有限元非线性方程组不断地进行迭代，直到其温度值满足设定的收敛规则。
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