பேட்-மவுண்டெட் பரிவர்த்திகளுக்கான வெப்ப மேலாண்மை வடிவமைப்பு
வாய்ப்பாடு இயங்கும் போது, பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்கள் வெப்ப-அடிப்படையிலான தீர்க்க வேண்டிய சிக்கல்களை அடையும்:
வெப்ப விலக்கத்தை மேம்படுத்த இந்த கட்டுரையில் ஒரு முடிவுறு உறுப்பு விஶ்ளேசத்தை பயன்படுத்தி 3D மாற்றியங் கோட்பாட்டை உருவாக்குகிறது. வெப்ப தள விநியோகங்களை வரைந்து, வெப்ப பெருமத்தை அடையும் இடங்களை அடையும் மற்றும் வெப்ப விலக்க வடிவமைப்பை மேம்படுத்துகிறது.
1. வெப்ப தள அடிப்படைகள்
வெப்ப தளம் வெப்ப மாற்றங்களின் இடத்தை மற்றும் நேரத்தை விளக்குகிறது, வெப்ப உருவாக்கம், வெப்ப விலக்கம் மற்றும் விநியோகம் தொடர்புடையவை. பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்களுக்கு, வெப்பம் மையங்களில், விரிவுகளில் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. செயல்பாட்டு நிலைகள்/நேரம் வெப்ப மாற்றங்களை மாற்றும், மூல இணைப்புகள் (மையங்கள், விரிவுகள், சீர்ப்படுத்தல்) சமமற்ற வெப்ப விநியோகத்தை உருவாக்குகிறது.
வெப்ப விலக்கம் வழியாக வெப்ப உருவாக்கம் (முக்கியமானது, விரிவுகள்/மையங்களிலிருந்து சீர்ப்படுத்தும் ரெசின் வழியாக வெளியே வெளியேறும்) மற்றும் வெப்ப விலக்கம். வெப்ப உருவாக்கத்தின் தீவிரம் வெப்ப வித்தியாசங்களுடன் தொடர்புடையது - வெப்பம் உலோகங்களிலிருந்து சீர்ப்படுத்தும் ரெசின் வழியாக வெளியே வெளியேறும். வெப்ப விளக்க கணக்கீடுகள் கீழே உள்ளன:
இந்த சூத்திரத்தில்: q வெப்ப விளக்க அடர்த்தியை குறிக்கிறது;λ வெப்ப உருவாக்கத்தை குறிக்கிறது; ∂t/∂x வெப்ப வித்தியாசம், தூரத்தில் வெப்ப மாற்றத்தின் வீதத்தை விளக்குகிறது; n வெப்ப மாற்ற கெழு. வெவ்வேறு இடங்களில் வெப்ப வித்தியாசங்கள் இருக்கும்போது, வெப்பம் முக்கியமாக வெப்ப வித்தியாசத்தை சமமாக்குவதில் சுழல்கிறது, இந்த வெப்ப வித்தியாச சமநிலை வெப்ப விலக்கம். பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்கள் செயல்படும்போது, வெவ்வேறு பகுதிகளில் உருவாகிய வெப்பம் வாயுவுடன் தொடர்பு கொள்கிறது மற்றும் அவைகளுக்கிடையே வெப்ப விலக்கம் நிகழ்கிறது, இந்த முறையில் வெப்ப விலக்கம் கீழ்க்கண்ட சூத்திரத்தால் விளக்கப்படுகிறது:
இந்த சூத்திரத்தில், h வெப்ப விலக்க கெழு, tf வாயு வெப்பத்தை குறிக்கிறது, மற்றும் tw பொருள்களின் மேற்பரப்பின் வெப்பத்தை குறிக்கிறது. ஒரு பொருளின் வெப்பத்தை சுழியாக விட்டால், வெப்ப விளக்கம் உருவாகும், இது வெப்ப விளக்கம் என்று பெயரிடப்படுகிறது. மற்ற காரணிகள் மாறாமல் இருக்கும்போது, பொருள்களிடையே உருவாகிய வெப்ப விளக்கத்தின் அளவு வெப்பத்தின் உயர்வுடன் மாறும் (வெப்பத்தின் தொடர்ச்சியான உயர்வு). பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்கள் செயல்படும்போது, அம்சத்தின் தான் வெப்ப விளக்கத்துடன் நேரடியாக தொடர்பு கொள்கிறது; மாற்றியங்களின் வெப்பத்தின் நிலை நிலையாக இருக்கும்போது, அதன் வெப்ப விளக்க செயல்பாடு வெப்ப விளக்கத்தால் வெப்ப விலக்கத்தை அடையும், இந்த முறையில் வெப்ப விளக்கம் கீழ்க்கண்ட சூத்திரத்தால் விளக்கப்படுகிறது:
இந்த சூத்திரத்தில், S வெப்ப விளக்க மேற்பரப்பைக் குறிக்கிறது, T பொருளின் வெப்ப விதியின் வெப்பத்தை குறிக்கிறது, மற்றும் σ வெப்ப விளக்க மாறிலியாகும். பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்களின் வெப்ப விலக்க வடிவமைப்பை வடிவமைக்கும்போது, முடிவுறு உறுப்பு விஶ்ளேசத்து (FEA) முறை முக்கியமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது வெப்ப சமநிலை சமன்பாடுகளை உருவாக்க வேண்டும். கணக்கீடுகள் மூலம், பொருளின் ஒவ்வொரு முனையிலும் வெப்பத்தை நிர்ணயிக்க முடியும். இது பொருளின் வெப்பத்தை கையாள சிக்கலான இடங்களில் வெப்பத்தை அளவிடுவதில் பெரிதும் உதவுகிறது, வெப்ப பெருமத்தை அடையும் இடங்களை அடையும், பின்னர் கூட்டு விஶ்ளேசத்தை நிகழ்த்துகிறது. FEA மூலம் வெப்ப தளத்தை பிரிக்கும் முக்கிய தொலைநிலைகள் கீழே உள்ளன:
மூன்று பரிமாண இயற்பியல் முனையை பிரிக்கவும்;
உறுப்பின் ஒவ்வொரு முனையிலும் வெப்ப மாற்றங்களை விளக்கும் செயல்பாடுகளை பயன்படுத்துக;
உறுப்பு சமன்பாடுகளை உருவாக்குக;
உறுப்புகளை இணைக்கவும், முனைகளில் வெளியே உத்விகளை பயன்படுத்துக;
வெப்ப தள எல்லை நிலைகளை கருத்தில் கொண்டு சமன்பாடுகளை தீர்க்கவும்;
ஒவ்வொரு முனையிலும் வெப்ப உயர்வை கணக்கிடவும்;
வெப்ப தள சமன்பாடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு உறுப்பு வெப்ப உயர்வை அறிகிறது.
2 பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்களின் மாதிரி மற்றும் வெப்ப தள சீர்ப்படுத்தல்
2.1 முடிவுறு உறுப்பு மாதிரி
வார்ப்புருவில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்களின் தொடர்புடைய அளவுகள் வரிசை 1 இல் அடிக்கோட்டிடப்பட்டுள்ளன. இந்த அளவுகள் அடிப்படையில் ஒரு முடிவுறு உறுப்பு மாதிரி உருவாக்கப்படுகிறது. பின்னர், பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்களின் உயர்-வோல்ட் விரிவு, கீழ்-வோல்ட் விரிவு மற்றும் இரும்பு மையத்திற்கான சுருக்கமான மாதிரிகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.
மாதிரி உருவாக்க போது, உயர்-வோல்ட் விரிவு வெளியே வெளியேறும் முனைகளின் தொடர்பு தொடர்ச்சியாக உள்ளதால், முதல் வடிவமைப்பு கட்டத்தில் இது கருத்தில் கொள்ளப்படவில்லை. சுருக்கமாக, இரும்பு மையம் ஒரு அமைப்பாக மாதிரிக்கப்படுகிறது, துண்டுகளுக்கிடையே உள்ள வித்தியாசங்கள் கருத்தில் கொள்ளப்படவில்லை (இந்த வித்தியாசங்கள் பொருள் நடத்தவும் தொடர்ச்சியான இரும்பு துண்டுகளின் தன்மையை கருத்தில் கொண்டு கையாளப்படுகின்றன). மாற்றியங்களின் 3D சீர்ப்படுத்தல் மாதிரி படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
வெப்ப விலக்கத்தின் விளைவுகளை விவரிக்க, வெளியே வாயு முனை (5000mm×5000mm×3000mm அளவு) சீர்ப்படுத்தல் சூழலுக்கு சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, இதனால் மாற்றியங்களின் சுற்று வாயு வடிவமைப்பை மெய்யாக மாதிரிக்க முடியும்.
2.2 பெட்டி-மூலமாக நிறுவப்பட்ட மாற்றியங்களின் அடைப்பு மாதிரி
விரிவுகள் மற்றும் இரும்பு மையம் வெப்ப மூலங்களாக மாதிரிக்கப்படுகின்றன, அவற்றின் வெப்ப உருவாக்க வீதங்கள் மாற்றியங்களின் வடிவமைப்பு அளவுகளின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகின்றன. வாயு முனை மேலே அமைக்கப்பட்ட வெளியே வெளியேறும் முனைகளுடன் மற்றும் கீழ் மற்றும் பக்கங்களில் வெளியே வெளியேறும் முனைகளுடன் அமைக்கப்பட்டுள்ளது, வெளியே வெளியேறும் வெப்பத்தை 300K ஆக அமைக்கிறது. சீர்ப்படுத்தல்களின் போது, ரேலே எண்ணின் அடிப்படையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உலோகம் மாதிரியின் அடிப்படையில் இயற்கை வெப்ப விலக்க அளவுகள் கொண்டு வரப்படுகின்றன.
அடைப்பின் வடிவம் (படம் 2) அதன் சிக்கலான சேர்முனை அமைப்பின் காரணமாக சுருக்கமாக அமைக்கப்பட்டுள்ளது. மேல் பக்கத்தின் வெளியே வெளியேறும் பலகைகள் கருத்தில் கொள்ளப்படவில்லை, முழு வாயு முனையாக முழு மேல் பக்கம் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. அடைப்பின் கீழ் உள்ள ஆதரவு துண்டுகளின் சுற்று வாயு முனை இணைந்து அமைந்துள்ளது. அடைப்பின் கீழே கூடுதலாக 155mm உயரமான வாயு பட்டம் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, அடிப
