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文檔簡介
1、導(dǎo)熱系數(shù)是材料的重要熱物性參數(shù)之一,廣泛應(yīng)用于建筑節(jié)能、石油化工、航空航天等領(lǐng)域中,準(zhǔn)確快速的測量導(dǎo)熱系數(shù)對材料的使用意義重大。瞬態(tài)平面熱源法是導(dǎo)熱系數(shù)的測量方法之一,具有測量范圍廣、時間短、試件容易制備等優(yōu)點;但受環(huán)境溫度及電源波動、接觸熱阻等的影響,測量精度較低。本文以瞬態(tài)平面熱源法為基礎(chǔ),建立了固體導(dǎo)熱系數(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并用L-M算法替代傳統(tǒng)BP算法,旨在進一步提高測量精度。主要完成以下工作:
理論分析了半無限大物
2、體的瞬態(tài)導(dǎo)熱過程,得到了探頭表面的溫升表達式;簡述了改進型TPS法的測量原理,推導(dǎo)出了導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式,并分析了測量誤差的主要來源;介紹了熱電阻的測溫原理,探頭選材及尺寸設(shè)計、試件加工制作的過程等,設(shè)計探頭半徑r=6.4mm、厚h=60μm,試件最小直徑和最小厚度分別為4.4r、1.2r;介紹了穩(wěn)流直流電源的基本原理,并根據(jù)設(shè)計要求,選定AgilentE3642A型直流電源為輔助加熱電源。對設(shè)計的探頭、采樣電阻進行標(biāo)定和校準(zhǔn);用C-T
3、herm TCi導(dǎo)熱儀,對磷青銅、鋁金屬、Pyrex玻璃、LAF6720泡沫及微晶玻璃等材料進行測量;以加熱功率、加熱時間、密度、環(huán)境溫度、電壓變化(或電壓變化率)及溫升(或溫升速率)為關(guān)鍵輸入變量,建立了固體導(dǎo)熱系數(shù)的BP網(wǎng)絡(luò)模型,并用MATLAB7.5完成對網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建、訓(xùn)練及檢驗等過程。
實驗結(jié)果:模型1、模型2、模型3的相對誤差分別為≤3.5%、≤2%、≤10%,表明模型2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比模型1、模型3的好,以模型2為參考建
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