简介:摘要对于热防护服的数理研究,主要用数学模型描述三层织物材料防护系统的热力学规律,给出了在相应环境条件下假人皮肤外侧的温度变化函数,并通过该函数求解高温作业专用服装特定层材料的最优厚度。为防护服的设计提供理论参考。第一部分由实验数据,结合傅里叶定律和能量守恒定律建立热量传递方程,得到I层材料内侧温度变化函数。将I层内侧温度作为下一层材料的初始温度,迭代得出各层温度函数。IV层材料温度函数即为假人皮肤外侧温度变化函数。根据函数绘制出温度变化图像,将其与实验数据绘制的温度图进行对比,发现变化趋势一致,但是具体数值大小不匹配。考虑到假人内部恒温会对热量产生消耗,我们引入假人内部热损失率对原函数进行修正,得到了新的温度变化函数再次与实际图像进行对比,结果大致吻合。第二部分分析一维稳态导热,得到了各层达到平衡时的具体时间和温度,做出温度分布图表,建立双目标优化模型,在满足防护的基本要求下,以用料最小化,舒适程度最大化为优化目标,建立起双目标优化模型,进行求解,得出了II层最优厚度为11.4mm,IV层最优厚度为6.4mm。
简介:摘要超静定桥梁结构处于自然环境中不可避免地要受到外界环境温差的作用产生温度次内力,这种影响有时甚至是控制设计的。由于对桥位处年平均温度等情况的调查不可能都全面,有时甚至存在较大的偏差;另外,设计的合拢温度通常和实际的合拢温度也会存在差异,这些都导致在设计中精确地考虑环境温度的影响将是不可能的。基于此,初步提出了一种自适应环境温差的温度内力控制方法。该方法巧妙利用预先设置的钢拉索,当环境温度变化对结构产生不利影响时,拉索随环境温度变化自适应伸缩产生附加力/力矩抵消环境温差对原结构的不利影响。该方法可广泛用于超静定桥梁结构的温度内力控制,有效减小由于环境温差引起的超静定结构的附加内力。