液态金属限流器稳态热分析

针对液态金属限流器,本文介绍了液态金属限流器的稳态温升结构,以载流5000 A为目标,对该种结构的液态金属限流器进行热电耦合仿真。考虑接触面的接触电阻,本文求解了限流器各个部件的发热功率,然后以功率作为热载荷,对流散热表面使用综合散系数,对限流器的稳态温度场进行仿真分析,得到了满足要求的液态金属限流器结构。然后对该种结构的限流器进行稳态温升试验,通过监测监测点的温升得到其最大载流量,将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了仿真的合理性。该仿真方法及试验对液态金属限流器的设计具有一定的指导意义。     

液态金属限流器稳态温升仿真及试验研究

液态金属限流器稳态温升限制其通流能力,笔者对液态金属限流器的发热和传热过程进行分析,提出了适用于液态金属限流器稳态温升的仿真分析方法。根据所提出的方法,对液态金属限流器样品进行了三组稳态温升仿真与试验,通过仿真计算结果和试验数据的对比,验证了仿真方法的正确性,得出液态金属限流器通流能力随通流孔径增大而增大的结论。     

液态金属限流器电阻特性测试及建模

液态金属限流器依靠电弧电阻实现故障限制功能,已有研究缺乏对电弧发生发展全过程的分析,未能完整描述其电阻变化特性。本文通过实验方法对液态金属单元的限流工作特性进行了测试,分析了限流过程四个阶段的电阻变化特点,进而建立了描述其完整工作过程的电阻特性数学模型,并与实验结果取得了良好的吻合。此模型有助于实现液态金属单元在电力系统中限流特性的快速仿真计算。     

水下航行体垂直发射筒口压力场L/E耦合数值模拟

采用Lagrange结构网格和Euler流场网格(L/E)耦合的数值仿真方法,对潜射航行器出筒后筒口压力场进行三维数值仿真分析。计算模型考虑海水的横向来流和航行体出筒过程对筒口气泡脉动的影响。仿真计算获得了筒口压力场气泡脉动主要特征,试验与计算的2个主要压力波峰曲线形状基本一致。通过对比计算表明,考虑横向流作用可以有效减少筒口压力场计算偏差。本文的计算方法及结论可为发射筒口压力场分析提供有益指导。     

聚变堆液态包层MHD效应的研究现状与发展

聚变堆包层液态金属在强磁场中流动引起磁流体动力学效应,会改变其流动和传热特性,造成严重的压力损失,是液态金属包层研发的关键问题。该文依据受控轻核聚变及其液态包层的发展需求,综述了包层磁流体动力学问题的主要研究方法及内外研究现状,并比较了不同MHD数值模拟软件的特点。     

高赞大桥有限元仿真分析

有限元仿真分析是随着计算机软硬件技术的快速发展而发展起来的一门工程技术,是未来结构设计与分析的发展方向。文章针对高赞大桥的实际情况,尝试利用个人计算机进行全桥全块体单元模型的第三层次仿真分析,分析中考虑该桥的施工过程、二期调索以及后期的收缩徐变效应。分析结果精度较高,可有效地指导设计工作,同时也说明了利用个人计算机进行结构高层次的仿真分析已经成为现实。     

计及陀螺效应的潜艇动力学仿真实现方法

对于装有旋转装置的水下航行体(如潜艇)而言,旋转体的陀螺效应会影响其运动与操纵性,因此有必要对其进行定量分析.本文基于Matlab研究包含陀螺力的潜艇六自由度数学模型仿真方法,采用龙格库塔法将包含陀螺力的潜艇六自由度数学模型转化为仿真模型,编制了数值仿真程序,并实现了仿真结果的数据可视化,从而为研究在考虑陀螺效应情况下的潜艇运动与操纵特性奠定了基础.     

潜射模拟弹弹射后效分析

基于Mixture多相流模型和动网格技术构建了二维轴对称弹射后效仿真模型,模型中可同时考虑空化和汽化效应;仿真获得了模拟弹弹射入水后的速度变化特性,同时还分离了均压气体和汽化作用等因素对弹射后效具体量值的影响.仿真结果表明,均压气体对弹射后效影响显著,而汽化作用影响较小.文中研究方法及其结论可为潜射导弹筒口压力场分析以及水弹道设计提供有益的指导.     

集装箱码头堆场起重机的OPN建模

为了仿真和监控港口集装箱码头,发现生产中存在的潜在问题,分析了集装箱装卸系统和堆场起重机(场桥)的运作过程,建立了描述场桥动态转换的场桥类OPN(Object-Oriented Petri Net),并分析了网的活性,阐明了场桥类OPN与其它设备/设施类OPN的信息传递关系以及场桥类的OPN冲突及其解决方案。在此基础上,建立了eM-plant软件平台下的OPN转换仿真模型,并对模型进行了仿真,进一步验证了模型的可靠性。为以后进行集装箱装卸系统仿真建模、工艺性能分析和动态监控提供了理论依据。     

水下航行体垂直发射筒口压力场 L/E耦合数值模拟

采用 Lagrange 结构网格和 Euler 流场网格（L/E）耦合的数值仿真方法,对潜射航行器出筒后筒口压力场进行三维数值仿真分析。计算模型考虑海水的横向来流和航行体出筒过程对筒口气泡脉动的影响。仿真计算获得了筒口压力场气泡脉动主要特征,试验与计算的2个主要压力波峰曲线形状基本一致。通过对比计算表明,考虑横向流作用可以有效减少筒口压力场计算偏差。本文的计算方法及结论可为发射筒口压力场分析提供有益指导。     

变频调速系统共模电流耦合干扰研究

现代变频调速系统多为电压源逆变器驱动感应电机的拓扑形式。逆变器由快速开通和关断的IGBT产生高频和快速上升和下降的脉宽调制电压，在系统中产生严重的共模电流干扰。长的电机驱动电缆中的干扰电流会通过感性或容性耦合的形式将干扰引入到周围的其它电路中去。本文主要研究了典型交流电机驱动系统与敏感电子设备共用接地平面时的感性耦合干扰，给出了分析耦合干扰的模型和实验结果。     

新型混合型限流熔断器在舰船综合电力系统中的应用分析

采用中压直流电网输配电是舰船综合电力系统的重点发展方向,但中压直流开关的分断能力不足成为中压直流电网发展的一个重要制约.本文提出在合理位置加装电弧触发式混合型限流熔断器（ATH-CLF）来限制中压直流电网短路电流的方法来解决这一问题.首先以IEEE Std 1709-2010推荐的一种舰船中压直流电网为例,建立了该电网的EMTP仿真模型和ATH-CLF的EMTP仿真模型,计算了有无ATH-CLF以及ATH-CLF安装在不同位置时各典型位置发生短路的电网短路电流及母线电压跌落.分析表明,合理的ATH-CLF加装方案可有效降低短路电流水平,并可使非故障区域的母线电压跌落在10 ms之内恢复.     

船舶过桥所需航道宽度研究

为了确定船舶过桥所需要的航道宽度,通过建立基于风、流漂移的数学模型,结合我国2011年《内河通航标准》中关于航宽的计算公式,提出船舶过桥所需航宽数学模型.     

以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性探讨

采用结构有限元耦合流体边界元的附加质量附加阻尼算法,对SUBOFF潜艇模型的一个舱段在考虑不同声反射边界条件下的水下辐射噪声进行了数值计算,并讨论了以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性。分析结果表明,不同声反射边界条件下辐射噪声的指向性比较一致,但不同边界条件下辐射噪声的最大声压级误差较大,声反射边界条件对舱段模型辐射噪声的影响不可以简单忽略,为对不同潜艇结构进行噪声估算提供了参考。     

基于FAHP法的造船起重机结构安全性评价研究

针对目前国内外造船起重机安全性评价方法的不足,研究基于模糊层次综合评判法(FAHP)的造船起重机金属结构安全性评价方法,采用层次分析法(AHP)确定指标权重,将模糊综合评判理论运用于起重机金属结构综合评估中。以造船门座起重机为例,建立多指标、多层次安全性评价模型,对指标状态值进行无量纲化处理,运用层次分析法确定权重值,采用模糊综合评判理论计算各层评价值,并最终得到整机金属结构安全指数,为起重机使用企业和特检部门开展工作提供参考依据。     

计算流体力学方法在船舶领域的实用性研究

通过CFD（计算流体力学）方法对船舶领域两个典型的工程实例进行了数值计算和流场模拟,模拟的流场与船池试验的流场很吻合。数值计算结果和试验值比较,在特定n范围内相对误差在6．6％以内,满足工程要求。表明数值方法在船舶航速预报方面具有一定的工程实用性,以CFD计算结果为依据光顺流场流线优化船舶阻力性能的可行性也得到工程实例证明。     

乘员负荷分布方式对客室内气流组织的影响

应用重整化群κ-ε紊流模型，分别计算并比较了非空态与空态空调列车室内空气三维紊流流场与温度场的分布特性．采用MonteCarlo法分析计算了太阳透射辐射和壁面间的辐射在车室内各固体壁面引起的附加热流变化，并以此作为能量方程的附加源项；对旅客产生的热负荷分别采用平面分布与空间分布处理方式，对比分析了采用不同热负荷分布方式对空调列车客室内三维空气流场与温度场分布的影响．研究分析表明：不同的热源处理方式对客室内流场与温度场有较大的影响．最后，实验验证了采用数值模拟手段研究非空态空调列车室内气流组织的可靠性，为空调列车室内舒适环境的优化研究提供了依据．     

水下软刚臂单点系泊研究

针对渤海浅水边际油田开采工程,提出一种可调节系泊臂铰接点高度的水下软刚臂(YOKE)单点系泊方案,无水上系泊塔,将军柱在水下,可根据作业水深调节系泊臂与船艏系泊支架的铰接点,能反复利用。水动力分析、数值计算和模型试验结果显示:数值计算和模型试验数据接近,系泊力和纵荡的误差在合理范围内,表明系泊方案计算合理。     

多相电机绕组谐波互漏抗分析与计算

本文分析了m相对称电机绕组谐波自、互漏抗的概念。利用绕组谐波合成磁场对6相电机双Y移30°绕组的谐波互漏抗进行了计算,将其推广到m相电机多Y移任意α角的绕组,得到了一般性的结论。为多相对称电机绕组谐波漏抗的计算提供了通用的公式。     

计及热辐射及翼翅效应的VLGC温度场计算

运用热力学理论,对设有A型独立液货舱的大型全冷式液化气船（VLGC）的液货、船体结构及海水和空气之间的热传递过程作了研究并对船体结构温度分布作了计算。计算中,除考虑传统的对流和传导之外,还考虑了热辐射以及船体结构加筋板架翼翅效应（fin effect）的影响,提高了计算精度。建立了热传递能量平衡方程,并通过迭代法进行求解,最终得出了船体结构温度场分布。