不同形状摆翼推进器水动力性能的数值预报

[目的]为得到最优几何外形的摆翼,对不同形状三维水翼的水动力性能进行研究.[方法]运用NUMECA软件的Fine/Marine求解器,采用数值方法模拟NACA 0012水翼模型在不同参数(展弦比、根梢比、前掠和后掠)下的水中多自由度耦合运动流场,以得到不同几何参数及工况下的效率、推力系数和尾流场.通过模拟结果与实验结果...     

基于模糊综合评价方法的崩塌落石影响参数关系探讨

崩塌落石作为山区的一种典型地质灾害,其灾害发生机理、触发因素等复杂多变。在目前分析研究中,主要针对坡面形态参数进行讨论,而忽略其它的影响因素,或假设影响不大。本文针对某高速公路施工结束后,由于部分地段地质条件复杂,发生多处崩塌落石为工程背景,采用模糊数学中的综合评价方法,从评价对象的因素集定义出发,通过分析隶属度、权重等的影响,最后得出各影响参数之间的关系。     

基于ANSYS平台的搭接接头工作应力及应力集中系数的研究

运用数值模拟软件ANSYS建立搭接接头的数值模型,并用利参数化设计语言(APDL)编程实现。研究焊缝几何参数对于搭接接头的工作应力及应力集中系数的影响,并对结果以曲线拟合的方式进行分析,与实际情况相符,有利于优化焊接工艺设计。     

锚喷混凝土在山体防护中的运用

金白山锚喷混凝土工程位于杭甬高速公路拓宽工程红垦至沽渚段K36+060～K36+410南侧，最高峰高程103．2m，路线从山脚通过。金白山基岩为凝灰岩，石质较坚硬，路堑所经地段无明显断裂碎带发育，节理面与边坡夹角大于20°，对边坡稳定无不利影响。但由于施工爆破，造成路堑坡面破碎，坡面平整度差，虽边坡脚建有浆砌挡土墙支护，由于坡面过长，而且暴雨冲刷、山体间径流、落石等对高速公路行车安全存在着极大威胁，因此坡面上设置塑料网罩，防止落石滚下。现因高速公路拓宽，设计采用锚喷支护防护等，其中挂网锚喷混凝土防护边坡面积达22000m^2。     

基于Flood Area模型的模袋混凝土衬砌渠道糙率系数优化方案初探

本文以河套灌区建设一分干模袋混凝土衬砌渠道为研究对象,引用Flood Area模型,将糙率系数的设置做区分化处理;对渠道区域进行划分和赋值,在经验参数的基础上,结合建设一分干模袋混凝土衬砌渠道实际情况,设置栅格糙率系数,增加糙率系数的精度。结果表明:考虑模拟中糙率系数的动态性以及渠道糙率系数较坡面糙率系数更为复杂的特点,将糙率系数的设置做区分化处理,改进后的方法简化了率定流程,以解决模拟流速普遍偏低的问题。利用高程与糙率系数的函数关系,以较全面、真实地仿真模拟模袋混凝土衬砌渠道的流场。     

轴力作用下K型焊接管节点的应力集中系数分析

该文介绍了K型焊接管节点的几何和数值模拟方法.通过对两个大型的K节点模型的试验测试,得到了K节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的应力集中系数,并验证了数值结果的准确性.在此基础上,通过对1008个不同几何形状的K节点在轴力作用下应力集中系数的分析,研究了几何参数对K节点应力集中系数的影响.根据模型分析的结果,通过曲线拟合提出了计算轴力作用下K节点应力集中系数的参数公式,并对该公式的精确性进行了评价.     

潜艇操纵面几何参数敏感性计算研究

以潜艇垂直面操纵运动线性运动方程为基础,以反映潜艇垂直面操纵性特征的典型技术指标为评价体系,提出了潜艇操纵面几何参数敏感性概念,采用敏感性指数作为评估操纵面参数对潜艇垂直面操纵性影响的指标.在主艇体参数固定条件下,为潜艇设计了系列参数的首尾操纵面,采用Bohlman的水动力估算方法,估算了该艇的线性水动力系数.在水动力估算和敏感性概念的基础上,开展了大量的敏感性计算,分析计算结果得到了潜艇首尾操纵面几何参数不影响潜艇逆速,尾操纵面对首舵升速率有很强影响等结论.     

基于强度折减法的边坡开挖过程稳定性分析

针对孟加拉国帕德玛大桥航道边坡开挖过程的稳定性问题,采用基于强度折减法的有限元进行模拟计算,有限元模拟结果显示在岸坡分层开挖过程中,边坡的沉降位移不断增大,最大沉降位移约为10 mm,发生在岸坡坡顶与坡面交界处;与此同时,边坡的水平位移同时增大,最大水平位移约30mm,发生在河道水面与坡面交界处;随着岸坡开挖过程不断深...     

基于STAR-CCM+的螺旋桨水动力性能分析

文章运用公式将P4119螺旋桨二维坐标型值转换成三维坐标型值,导入Gambit2. 4软件建立几何模型。基于STAR-CCM+软件对该桨进行网格划分,设置边界条件和数值,仿真模拟不同进速系数下的转矩系数、推力系数、敞水效率和桨叶表面压力分布。经与试验值比较,误差均在10%以内,验证了计算结果的准确性,能够满足工程需要。     

球形颗粒自由下落过程运动和流场数值分析

深海矿产资源开发一般采用水力提升方式将海底矿石输送到水面.单个矿石颗粒在水中的运动特性及尾流特征是水力提升动力学特性研究的基础.文中采用计算流体力学方法,对不同直径、密度的球形矿石颗粒在水中自由下落的过程进行了数值模拟.采用基于剪切应力运输的分离涡方法模拟颗粒周围流场,研究了单颗粒在雷诺数Re=184,228,285和6 400时的六自由度运动及尾流结构.研究发现,随着Re增大,颗粒分别呈现垂直下落、倾斜直线下落、倾斜振荡下落、随机下落4种不同路径,通过分析其尾流结构及受力特征,讨论了不同下落路径的产生机理,所得结果可为深海矿产资源水力提升管道的设计和机理研究提供参考与支撑.     

土坡稳定性分析的颗粒流研究方法

边坡失稳破坏过程中存在大变形以及开裂的力学行为,具有宏观上的不连续性。文章以颗粒流PFC模拟土坡变形破坏的全过程,通过标定使细观参数和宏观参数相对应,获得了很好的拟合度。结果表明,粘度较小的粘性土坡,在失稳过程中没有明显的裂缝,有明显的滑动面,坡体发生较大的流动变形,持续时间较长,颗粒位移量大。     

汽车前围板前部拉延成型模拟及组合参数优化

汽车前围板是汽车零部件中形状复杂及成型质量要求高的冲压零件,为提高其成型质量,对其拉延成型的工艺参数进行研究.从冲压材料的选取入手,对零件工艺、成型参数等进行设计和计算,运用AUTOFORM软件模拟其拉延成型过程,通过观察成型极限图、成型极限云图和减薄率云图等分析得到拉延成型模拟结果.基于模拟结果,采用灰色关联分析方法对压边力、凹模圆角、拉延筋系数进行参数组合优化分析,得到了最佳组合参数,为汽车前围板前部的拉延成型提供了参考,极大缩短研发周期,对新型汽车的设计具有非常重要的意义.     

基于强度折减法的云南红土型边坡数值分析

本文以云南红土为研究对象,结合ABAQUS有限元软件,基于强度折减法对云南红土型边坡土体进行了数值模拟,初步探究了云南红土型边坡的坡高,坡度与安全稳定系数之间的关系。结果表明云南红土型边坡随着坡高及坡角的增加,边坡安全稳定系数逐渐降低。求解安全稳定系数时出现误差时,可以用拐点法和贯通法结果综合判定。强度折减法还可以用于计算边坡坡脚是否出现塑性变形,尽早除险加固,对实际工程有一定指导作用。     

轴力作用下KT型管节点的应力集中系数分析

为研究平衡的轴向载荷作用下几何参数对KT型管节点应力集中的影响,通过ABAQUS软件建立81个不同几何参数的KT型管节点模型进行数值分析,获得不同参数对应力集中系数大小和分布的影响规律。结果与规范公式进行对比,验证了数模结果的准确性。对KT型管节点,参数γ、τ、θ对SCF数值大小的影响十分显著,参数β对SCF分布的影响最为显著;热点应力的位置并不是固定不变的,几何参数改变其位置有可能会转移。     

有限元在高桩码头岸坡稳定性分析中的应用*

根据珠海某10万吨级煤炭码头勘察报告提供的土层参数资料和实际码头结构施工图,建立了高桩码头三维有限元模型,包括无桩岸坡模型和带桩岸坡模型,并利用强度折减理论对其进行岸坡稳定性分析,给出了岸坡安全系数,并进一步分析了桩基对岸坡稳定性的影响。几何模型和力学模型均较为复杂,为了尽可能真实地模拟实际情况,土体屈服准则采用与摩尔-库仑准则相匹配的德鲁克-普拉格准则,桩土界面采用面面接触模式。同时,还给出了天然岸坡和考虑桩基影响下的岸坡塑性区和位移场,从而为高桩码头岸坡的稳定性计算提供参考依据。     

水下爆炸载荷数值模拟方法

基于MSC-Dytran有限元软件,以水下爆炸载荷数值模拟的两类状态方程GAMA和JWL为讨论对象,通过大量数值试验,分析了欧拉网格密度、等效高压气团的初始半径、水的状态方程系数对水下爆炸载荷关键参数模拟效果的影响,给出使用GAMA状态方程时初始气泡半径的取值范围。提出采用JWL状态方程时,通过合理划分网格及提升水的状态方程系数技术模拟整个水下爆炸载荷过程的方法,该方法同时考虑了冲击波载荷和气泡脉动载荷,从而为研究近距水下爆炸载荷下结构响应提供较为准确地爆炸载荷,具有一定的工程意义和参考价值。     

基于参数化的螺旋桨建模及敞水性能分析

针对传统螺旋桨建模过程复杂以及工作量大的问题,提出一种基于参数化的螺旋桨建模方法。以AU型图谱桨为例,利用Prop Cad对该螺旋桨进行参数化设计,并导入Solid Works三维建模软件;利用FLUENT模拟不同参数下螺旋桨模型的推力系数、力矩系数和敞水效率;将仿真结果与回归公式计算结果进行对比,验证该方法的可行性。结果表明：基于参数化的螺旋桨建模与回归公式计算得到的单桨敞水性能基本保持一致;通过对比计算不同进速系数的推力系数、力矩系数和敞水效率可得相对误差为1.27%、2.07%和2.94%。最后,利用仿真进一步验证了该方法的可行性。     

DOE方法在螺旋桨几何参数优选中的应用

螺旋桨的几何外形是通过螺距、纵倾、侧斜、拱度、弦长、桨叶剖面等几何参数来表达的,这些几何参数影响着整个螺旋桨的水动力、噪声、空泡、振动等性能。定量地给出不同半径处各个几何参数对螺旋桨性能的影响,对螺旋桨的设计有重要的指导意义。论文采用试验设计(Design of Experiment,DOE)的拉丁超立方设计方法,结合螺旋桨定常水动力性能的面元理论预报程序,分别定量地研究了不同半径处的螺距以及盘面比与0.4、0.7、1.0半径处的纵倾、螺距、侧斜对敞水螺旋桨推力系数和敞水效率的影响;同时,结合螺旋桨非定常水动力性能的面元理论预报程序及傅里叶分析方法,定量研究了不同半径处侧斜以及0.5、0.8、1.0半径处的螺距、纵倾、侧斜对螺旋桨主桨叶在给定伴流场中非定常推力的影响。研究结果表明:DOE方法能够准确分析不同径向处的几何参数对定常和非定常螺旋桨性能的影响程度。     

坡率对土质边坡稳定性影响分析

采用有限差分软件建立某一土质边坡的数值模型,分析不同坡率和分级放坡条件下边坡的稳定性。研究表明:坡率越小,边坡的安全系数越大,坡面水平位移越小;随着高度降低,坡面水平位移增大。总坡率相同的条件下,采用分级放坡,可提高边坡整体的稳定性。锚固后边坡的安全系数增大,坡面水平位移减小;随着坡率减小,坡体内部锚杆轴力增加,坡面处锚杆轴力降低。平台增加了边坡的安全性,减小了锚杆的轴力值。     

四川省姚渡至广元段公路某边坡稳定性分析

四川省姚渡至广元段公路某滑坡原设计右侧为挖方边坡,为锚杆框架梁挂植草防护边坡。在施工过程中边坡开挖至标高592～595m左右时坡面发生大面积坍塌,根据滑面特征及滑坡边界特征判断,该处滑坡为一基岩滑坡,沿基岩内某一软弱面滑动,剪出口出露。本文首先对该滑坡工程地质条件、岩土体参数进行分析;然后采用GEO-SLOPE对该滑坡在坡脚开挖前及开挖后进行二维数值模拟研究,以及对其开挖后的稳定性进行了定量计算。