径向电场对等离子休约束的影响

讨论了由径向电场产生的剪切极向流对托卡马克中等离子的约束的影响。采用考虑了剪切极向转动效应的新经典离子热输运系数模型，这种模型导致的热通量函数在相同的密度和温度下是多值的，     

太空环境下离子推力器简化传热分析

首先对离子推力器在太空的热环境建立了相应的简化计算模型,然后进行了计算.计算中不仅考虑了太阳辐射方向和离子推力器各部件之间的热辐射,而且还考虑了离子推力器的不同工作条件.因此该模型可以用于预测离子推力器不均匀温度场特性,以便为离子推力器的热应力和热变形分析提供必要的数据.     

尘埃粒子在等离子体磁鞘中的运动

采用单粒子模型数值研究了尘埃粒子在等离子体磁鞘中的运动.鞘层模型包含热电子、冷离子、中性粒子和尘埃粒子.等离子体磁鞘结构与无外加磁场的鞘层相比较其结构不同,数值模拟工作研究了尘埃粒子在有磁场的等离子体鞘层中的运动特性,讨论了尘埃粒子初始位置、初始速度对尘埃粒子运动状态的影响.模拟结果显示在等离子体磁鞘中,磁场能够调节尘埃粒子与基板间的距离,使尘埃粒子偏移远离基板.     

钢框架考虑节点域剪切变形及P-Δ效应的层间剪切模型

采用杆系模型形成结构的总刚矩阵,分析时考虑了梁、柱的弯曲、剪切、轴向变形以及节点域的剪切变形;经过静力缩聚将其化为质点串模型,然后结合层模型的一些特点,得出等效层间剪切刚度,最后利用层间剪切模型的简化二阶分析方法得到了考虑二阶效应及节点剪切变形的层间剪切模型总刚矩阵.     

钢框架考虑节点域剪切变形及P—△效应的层间剪切模型

采用杆系模型形成结构的总刚矩阵，分析时考虑了梁、柱的弯曲、剪切、轴向变形以及节点域的剪切变形；经过静力缩聚将其化为质点串模型，然后结合层模型的一些特点，得出等效层问剪切刚度，最后利用层问剪切模型的简化二阶分析方法得到了考虑二阶效应及节点剪切变形的层间剪切模型总刚矩阵。     

具有两种温度离子的磁化等离子体中的尘埃声孤波

运用约化摄动方法,研究了在高阶横向扰动下,具有两种温度离子的磁化尘埃等离子体中的尘埃声孤波,得到了描述尘埃等离子体中小振幅尘埃声孤波的ZK方程,讨论了横向扰动对孤波振幅和宽度的影响,并分析了存在压缩型孤波和稀疏型孤波的条件.     

钻孔原位剪切测试系统设计

为了解决传统原位土体强度测试探测深度浅与过度依赖经验公式等问题,提出了钻孔原位剪切测试系统构想,并设计了样机,整个测试系统由孔内切削子系统和孔内变径剪切子系统组成,前者能够在钻孔内任意位置锚固并切削土环,后者能够对土环进行剪切试验,并通过传感器记录剪切力和剪切位移;基于模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验,进一步检验了钻孔原位剪切测试系统的可靠性。研究结果表明：模型箱钻孔剪切试验的剪切面平行于剪切力的方向,应力-应变曲线符合基本规律;黄土在模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验中均出现应变软化现象,且黄土的峰值剪切强度随含水率升高而下降;在室内直剪试验中黄土发生了脆性破坏,而在钻孔剪切试验中黄土表现出塑性破坏,在相同的孔隙比、含水率与加载压力下,钻孔剪切试验的峰值强度比室内直剪试验大,原因在于室内直剪试验剪切面的应力分布不均匀,而钻孔原位剪切试验的剪切面受力稳定且保持不变,与室内直剪试验相比,钻孔原位剪切测试系统具有更高的测试准度。     

等离子体焊接枪的数值模拟

以等离子体钨极氩弧焊接枪为研究对象,通过求等离子体弧柱区域的能量方程、动量守恒、质量守恒及电流连续性方程,得到温度、速度、电流密度分布。数值模拟200A自由氩弧所得电弧等离子体温度分布与实验数据相当吻合。在此基础上研究了带有喷嘴的弧柱部分的数值模拟,以及温度、速度和电流密度的分布、电弧弧长和最高温度的关系。     

基于离散-连续耦合的钢桥面铺装剪切模拟

层间剪切破坏是钢桥面铺装主要病害之一,为了对钢桥面铺装复合结构层间剪切行为进行研究,基于三维离散-连续耦合方法建立了钢桥面铺装复合结构仿真模型,分析得出30℃条件下钢桥面铺装层间剪切破坏行为的变化规律,分析剪切速率对钢桥面铺装层间剪切受力状态的影响。研究结果表明过高或过低的行车速度对钢桥面铺装层都不利。对比分析离散-连续模型与离散元模型模拟结果发现,离散-连续模型计算结果更加符合实际情况。     

富橡胶沥青稳定碎石的抗双面剪切疲劳性能研究

为研究富橡胶沥青稳定碎石混合料的抗剪切疲劳性能,对成型梁式试件进行了不同应力比加载条件下的双面剪切疲劳试验,并对其疲劳寿命进行统计分析,建立不同失效概率下的剪切疲劳方程。结果表明：应力比对富橡胶沥青稳定碎石的疲劳寿命具有显著影响,其剪切疲劳寿命服从双参数威布尔分布;本文建立了失效概率型(P-S-N)剪切疲劳方程和剪切疲劳损伤累积模型。     

Calculation of Temperature Fields of Electric Locomotive Wheels during Emergency Braking on Tangent Track at a Speed of 200 km/h

According to the heat transfer theory, an unsteady-state heat transfer model of electric locomotive wheels during emergency braking on tangent track at a speed of 200 km/h has been established in this paper. The explicit finite difference method is used in the numerical calculation of temperature fields of wheels. From the calculation results, the determination of braking distance and the material choice of brake shoes are discussed.     

沥青路面温差发电系统设计分析与试验研究

针对沥青路面集热研究现状,设计了一种利用导热铝片取代水流管网作为载热体的沥青路面温差发电系统,通过构建沥青路面集热数学模型、导热铝片传热数学模型和半导体温差发电数学模型等动态仿真模型,对系统进行理论分析和试验研究,结果表明采用导热铝片作为载热体可以增强沥青混凝土内的热量转移,从而降低路面的温度梯度,减少路面的热应力,同时温差发电模块可将路面热量转化为电能输出,作为城市市政工程用电的补充.     

混合动力汽车电池组散热系统试验研究

动力电池组的寿命直接影响混合动力汽车产业化,而电池组的寿命与其散热性能直接相关。以6.5A.h/144V镍氢电池组为对象,对电池的生热机理进行了分析,建立了电池的生热温度模型,搭建了混合动力汽车镍氢电池组热性能试验台;对电池箱的散热性能进行了试验研究;分析了变电流充放工况对电池组温度场的影响。试验结果表明,使用的电池组能够满足混合动力汽车对电池散热性能的要求。     

沥青路面微波现场热再生热电场模型

为了提高微波加热沥青混合料内辐射电场的效率及温度场分布的均匀性, 应用惠更斯原理对基本面元辐射场积分建立了微波加热装置的辐射电场数学模型, 运用能量守恒原理确定了辐射口面处沥青混合料的温度场数学模型, 分析了结构参数及介质物性对热电场的影响。根据天线近场辐射理论对天线E面及H面长度进行了优化设计, 应用不同长度的两种天线进行微波加热试验, 测出了各自口面温度场分布并进行了计算机模拟。结果发现: 用符合长度准则的天线加热后沥青混合料大部分区域温度为75℃~90℃, 仅在口面周边位置温度略有下降, 而用另一种天线加热后局部区域达到130℃以上, 而大部分区域温度则在70℃以下。可见使用前一种天线加热后温度分布更均匀, 具有更高的加热效率, 从而验证了热电场模型的正确性和结构优化的有效性。     

沥青路面微波热再生传热模型与解法

为了获得沥青路面微波热再生过程的温度场, 基于传热学理论, 分析了微波加热过程的传热形式, 建立了三维非稳态的传热模型, 研究了传热模型的边界条件, 求解了对流换热系数及辐射换热发射率, 根据能量守恒原理, 确定了内热源强度, 实现了电场到热场的转化。采用交替方向显(ADE) 格式, 提出了传热模型的数值解法, 对实测温度进行拟合, 并建立了传热边界条件数学模型, 仿真求得模型的可视化数值解。结果发现: 加热450 s时, 沥青混合料大部分区域接近70℃, 加热600 s时, 达到80℃, 加热到750 s时, 温度迅速上升到110℃左右, 这表明热量传递随加热时间是非线性的, 必须精确地选择加热时间以保证修补质量。     

压电陶瓷非线性断裂的有限元分析

提出了一个简单的包含有极化反转及电饱和影响的压电材料的本构模型。在此基础上实施了非线性有限元分析,并以局部Ｊ积分作为断裂准则,导出了作用电场与断裂载荷的关系曲线,其趋势与Ｐａｒｋ和Ｓｕｎ的实验观察现象相一致。     

锂离子电池温升特性分析及液冷结构设计

针对电动汽车动力电池的温升发热导致温度分布不均及过热现象,根据电池的热物性参数及不同环境温度下的内阻,建立电池包生热分析模型;测试采集并拟合电动汽车的母线电流,通过仿真分析得到不同车速下电动汽车电池包的温升情况;进行典型城市工况实车试验,测取不同车速下电池包内温度测点的温升数据并拟合成温升曲线,通过仿真与试验结果对比,验证所建立的热分析模型的准确性;在此基础上,设计双进双出的液冷散热管道结构方案,分析在1C放电倍率下该液冷散热方案的散热效果.研究结果表明:锂电池在高温(50℃)下,内阻仅为13.9 mΩ,而在低温(-30℃)时,内阻却达到了21.5 mΩ;电动汽车在新欧洲行驶工况(NEDC工况)和匀速工况(40、50、60、70 km/h)下的最高温升分别为1.8、2.6、3.6、5.3、8.0℃;所设计的U型结构液冷管道可以有效地降低电池包温升,提高电池包的温度均匀度.     

钢丝感应加热过程模拟及特性

在感应加热理论和热传导理论的基础上,建立了钢丝感应加热时的ANSYS模拟模型,对不同直径产品的加热频率、功率、最大线速度进行模拟计算,通过针对三种典型钢丝的加热时间,分析了其相应可达到的最大产品线速度,以及所需要的加热功率.还分析了工频频率的影响,选取合适的频率范围;通过实验验证了模型的准确性,为感应加热的计算和自动化控制提供了可靠的理论依据.     

钢管混凝土拱肋水化热作用下温度场分析

通过对钢管混凝土拱肋缩尺寸模型在水化热作用下温度场的连续试验观测,分析水化热作用下钢管混凝土温度场的分布规律及变化规律,试验结果表明钢管混凝土拱肋成型过程中水化热的影响不可忽视。     

内燃机车地面电源打温装置开发

我国地域辽阔，北方地区冬季天气寒冷，为了保证柴油机可靠起动及正常工作，防止机车冻裂损坏，内燃机车运用条件规定：机车柴油机冷却水和机油温度低于20℃时，不能起机；油、水温度低于40℃时不能加载．为了满足上述规定，内燃机车冬季在段内停留时都必须进行打温．在分析国内外各种打温方式特点的基础上，根据我国的现状开发了地面电源打温装置，介绍了该装置的设计思想和特点．经装车应用表明，该装置具有避免机车非工作性磨耗，节约打温费用，减轻打温人员劳动强度等特点，是解决我国内燃机车冬季打温问题的理想方法．