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非定常熱伝導逆問題に用いる方程式とその解

Transformation of Duhamel's integral in the inverse heat conduction problem

黒柳 利之

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表面温度変化には連続的に変化する場合と、一見、不連続に変化する場合とがある。後者の場合、たとえば、ステップ状表面温度変化はLegendre級数展開等で知られているように、連続的に変化する関数の重ね合せとして表現することができる。したがって、内部温度と表面温度との関係を表示するDuhamelの積分で、その被積分関数内に含まれる未知の表面温度は連続的に変化するものと見做す取扱いが可能である。このことより、Duhamelの積分は未知の表面温度およびその導関数を含む方程式に変換できる。この変換された式より、内部温度が一次元固体の断熱端で与えられる場合、同固体の他端の未知の表面温度および表面熱流束は、その断熱端での温度およびその導関数を用いて記述する式が導かれる。

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