相场法模拟悬浮熔融硅液滴内部对流及自由界面变形现象

为了模拟具有高密度比的两相流,提出采用牛顿迭代求解半隐式格式离散Cahn-Hilliard方程的方法,应用相场法模拟水的溃坝流和水下气泡的上升变形过程,发现水碰到右边壁面时,水面上卷,气泡在浮力作用下逐渐上升,从球形逐渐变为帽形,模拟结果与界面跟踪法模拟结果一致,验证了数值算法的正确性.在此基础上,数值模拟了悬浮熔融硅液滴的流动、变形过程,结果表明,具有初始变形的液滴在表面张力的作用下逐渐收缩,液滴内产生对流,然后,液滴逐渐变为长条状,液滴内分布着4个涡胞,沿纵向排列.     

混凝土相场断裂模拟——影响裂纹宽度的因素

混凝土的断裂特性对工程安全起着关键作用。相场断裂法能方便地模拟出裂纹的动态扩展过程,利用UEL和UMAT子程序,实现混凝土相场断裂的Abaqus二次开发,分析了单元尺寸和长度尺度参数对三点弯曲混凝土梁裂纹扩展宽度的影响。研究结果表明：当单元尺寸足够小时,裂纹宽度将不再受单元尺寸的影响,裂纹宽度随长度尺度参数减小而减小。     

某连续框架结构的静动载理论模拟分析

为较好把握连续刚构结构的受力行为,基于通用有限元软件对三跨连续刚构结构进行了静动载模拟分析,分析结果可为连续刚构结构的设计、施工等提供理论参考。     

岛屿掩护下的工程海域波浪场的数值模拟

近海海域的岛屿对港口工程建设,尤其是对其海域的波浪场分布有着一定的影响。运用第三代浅水波浪模式SWAN,对该工程问题进行探讨。在波浪场模拟方面,选取了我国海南省的洋浦港作为实际模拟地形。讨论了原始地形及工程建设后,通过SWAN模式模拟出的有效波高等值线分布图,并且比较了有无绕射作用项后的区别、各波浪方向的波高图,得出考虑绕射作用在有障碍物存在(如岛屿等)地形下的重要性。     

磁场饱和与畸变对发电机电感参数计算的影响

为了提高发电机故障检测的灵敏性,需要准确计算发电机电感参数.考虑发电机负载运行时磁路的饱和与位置的畸变,分别应用磁路法和磁场法计算了不同饱和程度与畸变程度下的电感参数,讨论了磁路饱和与磁场畸变对电感参数的影响,指出磁路法计算电感参数的局限性.对一台一对极隐极式发电机样机进行的不同工况下转子匝间短路实验表明：磁场法可以充分考虑物理情况,参数计算结果更加准确.在要求准确计算电感参数的场合使用磁场法更合适.     

铝含量对Fe-Al基金属间化合物相组成及相结构的影响

铁铝基金属间化合物的相组成可分为α-Fe(Al)、Fe2Al或α-Fe(Al)+Fe3Al双相组织,并且各相具有不同的相结构.本文运用X射线衍射及透射电镜等技术和设备,对Fe-Al基金属间化合物的相组成及相结构进行了分析研究,结果表明:化合物中的铝含量对其相组成、相结构有着很大的影响,并从而对其性能起决定性的作用.     

外加磁场对氩等离子体鞘层尘埃粒子密度分布的影响

采用流体模型数值模拟了含有尘埃粒子的氩等离子体鞘层结构,研究了外加磁场对鞘层内尘埃粒子密度分布的影响.模拟结果显示外加磁场能够改变鞘层电势分布,使尘埃粒子受到的电场力随之改变.同时,外加磁场对尘埃粒子的密度分布有明显的影响.随着磁场平行基板分量增大,尘埃粒子在鞘层内聚集区域将远离鞘层.如果尘埃粒子较小或磁场较强,尘埃粒子可以离开鞘层,不打到基板上.因此可以利用外加磁场调控鞘层内尘埃粒子的运动方向.     

高速客车悬挂系统静挠度分配对运行平稳性的影响

为提高高速客车乘坐的舒适性,以悬挂系统静挠度为研究对象,讨论了二系和一系悬挂静挠度比与总静挠度的关系.根据振动理论及多体系统动力学原理,研究了不同静挠度比下二自由度车轮荷重系统受迫振动的特点,建立了高速客车分析模型,分析了不同速度下一系和二系静挠度分配对高速车辆运行平稳性的影响.研究结果表明:对于车轮荷重系统,在低于4 Hz的频段中,车体加速度随挠度比的增大而减小,在高于4 Hz的频段,挠度比为1.0和2.0时,车体加速度较小;随着静挠度比增大,构架振动加剧,车体横向平稳性略有降低,频率在2～10 Hz之间车体垂向振动明显变大,静挠度比为0.5和8.0时的垂向平稳性指标比静挠度比为2.0时的计算结果分别高出1.5%和6.0%.      

高铁外流场对站台建筑物的影响

采用LS-DYNA数值模拟计算的方法,对高铁某站台列车进站时造成的空气扰动对雨棚的受力进行分析。主要分别模拟了两列车同时同向进站,两列车不同方向进站,单独一辆车进站4种不同情况下造成的空气扰动对雨棚的影响,给出其在不同时刻的等效应力云图,同时给出其不同情况下的最大应力值。     

弹性元件对大型可倾瓦轴承静动特性的影响

为提高舰船运载机组稳定性, 并有效抑制振动, 在机组推进轴系中采用了一种可倾瓦轴承支点弹性技术(瓦块支点安装有蝶形弹簧), 以某大型燃气轮机为对象, 在轴系四瓦可倾瓦轴承瓦块支点处引入蝶形弹簧结构, 并采用流固热耦合计算模型和轴承多场分析技术, 分析了可倾瓦轴承的温度场、压力场、刚度与阻尼等特性参数, 研究了支点弹性技术对大型可倾瓦轴承摩擦学与动力学特性的影响规律。计算结果表明: 在3 000r·min^-1工作转速下, 刚支结构时可倾瓦轴承最大油膜压力为6.5MPa, 弹支结构时最大油膜压力为6.7MPa, 弹支结构相比刚支结构轴承油膜压力略有上升, 此时2种支点结构轴承的温度变化不大, 最高温度分别为98.95℃与98.85℃; 随着转速的增大, 2种支点结构可倾瓦轴承的主刚度均呈下降趋势, 而其交叉刚度只在±0.1MN·m^-1范围内变化; 在3 000r·min^-1下, 弹支结构轴承主刚度为3.5GN·m^-1, 主阻尼为6MN·s·m^-1, 相比刚支结构轴承主刚度提高了59%, 主阻尼提高了39%。可见: 可倾瓦轴承采用瓦块支点弹性技术, 轴承温度变化不大, 最高油膜压力略有增加, 轴承主刚度和主阻尼明显提高, 这对增加稳定性和抑制振动十分有利。     

船舶工业机器人四丝焊不同相位关系的熔滴过渡

在本文的焊接规范下,对机器人四丝焊的不同相位的熔滴过渡进行了高速摄影分析.结果显示,前、后丝脉冲电流交替相位时,其电弧形态彼此间基本没有影响,呈现锥状;前、后丝脉冲电流同步相位时,其电弧彼此相互吸引,电弧向2个焊丝中间交汇集中;前、后丝脉冲电流随机相位时,其电弧时而同步,表现为彼此吸引,向2个焊丝中间集中,时而交替变化,电弧形态彼此间没有影响.     

磁场调制式永磁齿轮齿槽转矩分析

基于磁场能量法,给出磁场调制式永磁齿轮(Field Modulated Permanent Magnetic Gear,FMPMG)的齿槽转矩数理模型,进而得出与齿槽转矩相关的结构参数;提出了不同结构参数的优化修型方法,并借助有限元仿真(FEM)验证其有效性;通过仿真结果比对获得FMPMG的最优修型方法,有效减小齿槽转矩,并使FMPMG的动力学特性最优.     

低碳双相钢的形变强化研究

通过亚温淬火热处理获得双相组织,在此基础上,对试样进行冷拉形变复合强化处理.结果表明,15SiMnTi钢经热处理后,强度明显提高,塑性也好;在复合强化后,强度进一步提高,而塑性仍保持较好.     

低碳双相钢的形变强化研究

通过亚温淬火热处理获得双相组织，在此基础上，对试样进行冷拉形变复合强化处理。结果表明，15SiMnTi钢经热处理后，强度明显提高，塑性也好；在复合强化后，强度进一步提高，而塑性仍保持较好。     

正离子初速度对电负性等离子体磁鞘结构的影响

采用流体模型经过理论推导得到了电负性等离子体磁鞘的玻姆判据,并数值研究了正离子进入鞘层时的初速度对电负性等离子体磁鞘中带电粒子密度及电势分布的影响.研究结果表明:正离子进入鞘层时y方向的初速度对磁鞘中带电粒子的密度和电势分布有较大的影响,而其z方向的初速度对磁鞘中带电粒子密度分布的影响很小.     

汽车磁粉离合器磁场的仿真研究

汽车磁粉离合器的研究与应用对于改善汽车传动系统的工作性能具有重要意义。磁场的分析与设计是磁粉离合器设计的关键,也是设计的难点所在。文章采用Matlab软件的PDE工具箱对汽车磁粉离合器的磁场进行了仿真分析,并对磁粉腔的磁场进行了求解。     

基于舷外磁场值的舰船空间磁场换算方法

舰船的空间磁场分布是舰船消磁领域研究的重要方面．建立了基于舷外磁场值的舰船空间磁场换算模型,并通过大量的船模实验,验证了换算模型的正确性和通用性．     

旋转式磁制冷机主动式回热器周期性温度场试验

采用测量主动式回热器温度场的方法,探讨了周期性瞬态内热源作用下的多孔介质与单相流体的换热规律.实验结果表明:旋转式磁制冷机主动式回热器内温度场波动频率与磁制冷机转动频率相等.当制冷机转速增大时,温度场的波动频率相应增加,工质轮整体的温度降低,加磁区与去磁区温度场的波动频率相等,两磁区的波动相位移近似为180°,去磁区温度场振幅是加磁区温度场波动振幅的2倍左右.但是当流量增大到2.639×10-4m3/s时,温度趋于饱和,设计时应选择低于临界换热介质的流量.     

送粉激光熔覆温度场数值分析

在ANSYS平台上,建立了瞬态三维送粉激光熔覆熔池温度场的物理模型,对在特种钢材34CrNiMo为基材上进行Ni基粉末激光熔覆的过程进行了数值模拟.使用生死单元法来模拟熔覆粉末在熔池形成前后与熔池的交互作用,计算出了激光熔覆熔池的自由表面形状、熔池温度场.计算所得熔池截面形状与试验熔池截面形状基本吻合,证明所建立的瞬态三维激光熔覆熔池温度场的物理模型是正确合理的.