各向异性湍流积分长度数值预报研究

文章针对目前模型试验只能获得各向同性湍流积分长度这一现状,建立了各向异性湍流积分长度数值预报方法:(1)RANS预报初始定常流场;(2)大涡模拟计算脉动速度场;(3)脉动速度相关函数计算各向同性湍流积分长度;(4)计算各向异性湍流积分长度。通过二维水翼模型试验验证了水中各向同性湍流积分长度的数值预报精度,平均误差6.81%;通过风洞螺旋桨验证了空气中各向异性湍流积分长度计算方法。对SUBOFF桨盘面处各向异性湍流积分长度的预报研究发现,各方向湍流积分长度外半径大于内半径;潜艇上部涡团扩散较下部明显,内半径湍流积分长度波峰随着角度增大而内移;Λ11、Λ12和Λ13周向分布受指挥台围壳和稳定翼马蹄涡影响,波峰出现在20°和90°左右;Λ31和Λ32的频率峰值受指挥台围壳和稳定翼马蹄涡脱落频率(约15 Hz)影响,峰值集中在30 Hz以下。该文提出的各向异性湍流积分长度预报方法,为下一步螺旋桨低频宽带噪声预报中构造新的湍流波数谱以提高预报精度提出了思路。     

永磁式调谐质量阻尼器参数研究

为定量地对永磁式调谐质量阻尼器诸多参数进行设计,从电磁感应最基本的原理出发,运用理论推导,针对永磁式调谐质量阻尼器的减振模型建立了阻尼比和电、磁之间的解析表达式.分析结果表明:阻尼比与磁场强度的二次方、金属导体板厚度的二次方、磁体在质量运动垂直方向的长度成正比,与金属板的电导率成反比,另外阻尼比随着磁体和金属板的间距增加而迅速衰减.根据理论成果搭建了试验平台,得到实测阻尼比及其变化趋势和理论保持一致.     

高速公路隧道水平层状围岩锚杆支护参数优化研究

公路隧道穿越水平岩层施工过程中极易出现平拱、拱顶离层破坏、拱顶弯折内鼓等现象,而利用系统锚杆的"组合梁"作用可以极大减少水平岩层的拱部掉块,保证施工质量。以大梁峁特长公路隧道K81+300～K83+308段为工程依托,在对大梁峁隧道断面围岩的物质组成、结构特征、变形破坏机理分析的基础上,利用有限元数值模拟方法对原锚杆支护方案进行了优化,提出锚杆设置范围宜为拱部160°、锚杆长度为3.5m,边墙的系统锚杆可以根据实际施工情况不设或少设,并通过现场试验数据进行了验证,进一步证明了锚杆支护优化设计合理,效果显著。     

管道外壁爬行漏磁检测器的研制

漏磁检测方法可以实现对铁磁性材料缺陷的定位,对缺陷的物理性质进行定量化分析,逐渐在管道检测中受到重视。针对现有仪器存在的不足,开展管道漏磁检测器的研制,对于减少设备购置的成本具有重要意义。文中在理论研究的基础上,对管道外壁爬行漏磁检测器从磁路设计、样机研制及数据处理软件的开发开展工作。并分析了在设计过程中涉及到的关键问题以及技术难题,为其他相关研究提供指导性意见。     

金属磁记忆检测缺陷量化及管道寿命预测研究

为了更好了解金属磁记忆检测在管道缺陷识别、尺寸量化和剩余寿命方面的研究现状,展望将来的研究方向,综合分析了基于金属磁记忆的管道缺陷识别的研究方法和存在的问题。根据缺陷尺寸量化的现有文献,归纳出管道缺陷尺寸量化进一步研究的方向。阐述了管道剩余寿命预测的研究和数据收集存在的问题。数学方法、数学模型和计算机技术将成为金属磁记忆研究的有力工具,根据真实环境下的管道相关实验数据建立管道缺陷识别、尺寸量化和管道剩余寿命的自动化分析系统是研究的重要方向。     

基于MATLAB的不校正自差的磁罗经使用研究

磁罗经是船舶必备的导航仪器,由于船磁的影响,要使用磁罗经需要先校正磁罗经自差。为达到不校正自差而使用磁罗经,通过采集船舶转向一周里部分罗航向对应的自差,根据磁罗经自差基本公式建立方程组,利用MATLAB软件求得自差系数。然后把自差系数代入自差基本公式求解出任意航向上的自差。结果表明,利用自差基本公式求解出的航向自差与在该航向上进行的实测自差在1°以内,能够很好地代替实测自差来使用磁罗经。     

高磁性背板对斥力机构能量利用率的影响研究

随着中压直流混合断路器的发展,电磁斥力机构因其优越的快速性与可靠性而得到关注与研究,本文通过在ANSYS EM软件中对电磁斥力机构进行建模仿真,分别对背板材料为高导磁材料与非导磁材料进行了仿真分析,从仿真分析的结果可以看出,高导磁的背板材料可以提高电磁斥力机构的能量利用率,减小电容体积。     

应力对潜艇磁场的影响研究

针对潜艇上浮下潜过程中,在水下不同深度处水压对潜艇磁场影响的问题,从磁应力能角度出发,分析了潜艇内部应力与外部磁场间的关系,并用气压代替水压进行了潜艇内部应力与外部磁场间关系的船模测量实验。理论分析和实验结果表明:潜艇模型固定磁场和感应磁场随着压力的增加而增加。该结论为潜艇磁隐身设计和磁隐身水平的提高提供了重要参考。     

全自动化集装箱码头面层结构设计

全自动化集装箱码头的装卸工艺和使用要求与一般的码头不同,对码头面层结构有特殊的要求。从全自动化集装箱码头面层结构的特点出发,对码头面层结构的受力要求、坡度要求、磁钉周围无金属要求进行了详细的分析,从码头面板的跨度、顶层FRP筋的运用、孔洞盖板和伸缩缝的处理等多方面提出了设计应对措施,满足了全自动化集装箱码头的使用要求。     

层间接触状态对温度及荷载应力的影响研究

层间接触状态是影响半刚性基层沥青路面受力特性及损坏状况的重要因素。为分析面层内及面层与基层间设置应力吸收层时,温度及车辆荷载作用下,应力吸收层与结构层间粘结状况对路面结构内应力分布的影响,将应力吸收层模拟为正交各向异性中的横观各向同性材料。研究表明,可以通过设置应力吸收层不同参数而模拟层间不同接触状态;同时温度荷载作用下,设置应力吸收层时,若层间接触状态由连续变为光滑,则沥青面层内温度应力最大值由于新的应力释放方式的出现而减小。交通荷载作用下,当基层-面层间接触状态由连续变为滑动时,面层底面的受力状态由受压变为受拉,因此为减少路面开裂,结构层间应选择合适的接触状态,从而取得二者的平衡。