一种密闭腔体的加热设计与分析

一些光学系统使用了大口径塑料材料的透镜.为了保证低温下其光学指标稳定,需要对该类透镜的工作环境进行加热.本文根据传热原理设计了一种密闭腔体,该密闭腔体内部具有加热元件及温度控制元件.本文根据加热需求,对该腔体进行结构设计,同时根据传热原理建立了该密闭腔体加热的数学模型,基于设计出的密闭腔体进行了加热试验,并对试验结果进行分析.试验结果表明,建立的加热数学模型能较好反映出该腔体的加热过程,设计的密闭腔体能实现所需的加热功能,可满足塑料透镜的工作环境要求.     

开孔分布对空腔流动特性的分析

开孔分布是影响空腔流动的一个重要因素.为了对开孔空腔流动有更深的认识,采用大涡模拟(LES)的方法,以Suboff艇体母线建立二维模型,研究4种开孔分布对空腔流动阻力,频谱特性及内外流交换的影响.对计算结果的分析表明,由于艇体表面的压力分布不同,孔附近产生纵向压力差,促使空腔内外流动交换,增加主艇体首尾压差阻力,进而使得总阻力增大.计算结果表明艇体阻力增加与内外流交换的密切相关,开孔位于中部时总阻力增量最小,内外流增量最小,开孔均匀分布时引起内外流流动交换剧烈,阻力增量最大,而且开孔引起总阻力波动幅值增加,频率分布特性发生相应的改变,开孔使得大幅波动频带变宽,可以预测噪声强度增加,频带变宽.     

静压下多层材料椭球形空腔吸声覆盖层的吸声性能分析

基于声波垂直入射下的二维解析公式,利用COMSOL软件建立椭球形空腔吸声覆盖层模型并与静压下穿孔率的理论公式进行对比,验证模型的有效性;利用所建模型分析了静压下多层材料椭球形空腔的吸声性能.结果表明:在静水压力条件下,多层材料吸声覆盖层的低频吸声性能比常压的要好,中高频方面两者相差不大;穿孔率25%下的吸声覆盖层在低频和高频的表现比穿孔率33.3%和穿孔率50%的吸声覆盖层要好,静压下穿孔率越大并不代表改善吸声覆盖层低频吸声性能越好;静压下多层材料吸声覆盖层随着压力的增大,椭球形空腔的形变量和覆盖层厚度的压缩量越大.     

大型地下洞室多层耦合应力超前解除法施工数值模拟

研究目的：针对海南工程地下厂房洞室施工项目的工期紧、施工通道受限的问题，本文提出了采用多层耦合应力超前解除法施工技术来克服这一难题。 研究方法：由于该施工技术缺乏经验，为了保障施工的顺利进行本文运用大型通用有限元数值分析软件（ANSYS）模拟计算了大断面地下洞室多层耦合应力超前解除的开挖过程，对其进行了非线性数值模拟分析。以确保洞室围岩在开挖过程中处于稳定状态，对薄弱环节进行及时加固，进而做出了该施工方法的可行性评价。 研究结果：通过对监测报告资料与数值分析结果的比较分析，核准了该评价的正确合理性，同时与传统的分层逆做法施工技术对围岩的影响程度进行对比分析，充分证明了多层耦合施工方法的优越性。 研究结论：从理论上证明了应力超前解除法是可行的，在诸多方面毫不逊色于传统的分层逆做法，为地下大型洞室快速施工提供了一种有效的施工方法。     

基于Theodorsen方法的螺旋桨空泡数值计算研究

探讨一种预测桨叶剖面任意点处是否会出现空泡的方法。首先,针对所给桨叶剖面,采用Theodorsen方法计算出绕叶剖面周线的速度分布和压力分布,用湍流边界层Head方法进行压力分布修正;然后将所得各点降压系数与空泡数进行比较,从而预测叶剖面各点是否会出现空泡;最后,通过对HSP桨旋转一周过程中桨叶r/R=0.7处剖面压力系数的计算,对该处是否会出现空泡作出判断,结果显示计算值与实验值符合性较好。     

攻角空化器的超空泡形态非对称特性研究

为了满足水下高速超空化航行体运动平衡性和稳定性要求,必须采用非对称超空泡流动模式,采用具有非零攻角的空化器是实现该要求的一种重要策略.基于冲量定理,理论分析了非零攻角空化器引起的超空泡轴向变形量随轴向长度的关系,获得了空化器攻角对超空泡非对称性及其影响因素之间的定性和定量关系,其一阶近似与同类文献的结论是一致的,数值模拟表明了所得结论的合理性和分析的正确性.研究表明,非零攻角空化器引起的超空泡轴线变形量与沿空泡长度的距离呈线性规律增加,并在空泡尾部达到最大,不可能单独利用空化器攻角沿空泡长度来中和重力影响.     

某隧道大型溶腔泄水处理措施

某隧道为宜万铁路重点控制工程之一，具有多种不良地质的特长铁路隧道，施工中发生了特大溃水自然灾害，造成严重事故。通过对隧道溃水产生原因及溶腔勘探情况分析研究，采取了一系列行之有效的处理措施，在平导左侧增设泄水洞，快速而有效地完成了泄水施工，达到了泄水减压的目的。介绍了隧道溶腔勘探情况和泄水施工处理措施。     

地下道路结构配筋设计探讨

在已有研究的基础上，针对明挖地下道路结构，从刚域、削峰、腋角、轴力、结构空腔等方面进行结构配筋设计探讨，建立多个模型对比分析。结果表明，地下道路结构设计时，宜考虑腋角对结构内力及配筋的有利作用，大幅减小钢筋用量及造价。当地道覆土较厚时，应对结构周边市政基础设施增设结构空腔，节约地下空间资源，大幅减小工程造价。     

二维凹槽内加机翼减阻效果的数值分析

对平板、二维凹槽和二维凹槽内加机翼三种模型进行对比分析，数值探讨二维凹槽内加机翼的减阻效果。数值摸拟采用商业软件fluent，结果表明在二维凹槽内加入机翼后的阻力比平板的阻力有14．8％的减阻效果。     

铝合金腔体复合构件抗弯性能试验研究

为安全经济地设计铝合金腔体复合构件，使其达到加固要求，以铝合金腔体复合构件在加固过程中的实际工况为背景，对其抗弯性能进行试验研究，并采用数值模型进行验证。通过描述试件的加载破坏过程，分析各类试件的破坏机制，得到试件的承载力、延性和抗弯刚度的增长规律。试验结果表明： 1）砂浆压碎或铝合金拉断是铝合金腔体复合构件丧失承载能力的标志； 2）砂浆材料能显著提升试件承载能力，并降低试件延性，对试件抗弯刚度贡献不大； 3）碳纤维材料能显著提升试件抗弯刚度，并有限地提升试件的延性和承载能力。