倒虹吸隧道智能排污结构构想与数值分析

为减少甚至解决倒虹吸隧道中污物沉积和堵塞问题,提出一种新型倒虹吸隧道工作井智能排污结构。利用SolidWorks软件对隧道及工作井进行建模和数值模拟优化,并进行物理模型试验验证。研究结果表明： 1）外加辅助块体有助于降低湍流位置,而在一定范围内改变入口处水流流速对引水结构的影响不大; 2）在工作井内加入矩形三角块和在入口区加阶梯双三角块、出口区加矩形三角块是倒虹吸隧道较优的智能排污结构方案; 3）雨水方沟断面尺寸大小会对水流湍流位置和流速分布有所影响,但添加适当的辅助块仍具有较好的智能排污效果。     

基于条码的船板切割过程管理研究

针对船厂钢板切割管理过程中切割状态无法实时监控、生产调度缺乏科学依据等问题,借助条码技术,对切割过程的业务模型进行重新设计,在此基础上设计开发船板每日切割管理系统。船厂的实地应用效果验证该系统达到了切割作业科学管理、实时监控、资源优化及信息共享的效果。     

小展弦比翼大攻角水动力数值计算方法

为提高小展弦比翼大攻角水动力预报精度,以NACA0018小展弦比翼为研究对象,对比分析基于不同湍流模型的URANS与DES方法的计算结果,探讨Re及网格离散尤其是壁面y+对升力系数预报精度的影响规律,对翼尾端分离涡的捕捉进行探讨。计算结果与试验值的对比表明:计算方法和湍流模型的选取对翼水动力预报精度影响最大且与雷诺数相关;当Re106时,URANS方法的预报精度较高,其中以RNG k-ε湍流模型的预报结果与试验值吻合最好,而DES方法的精度较低;当Re107时,采用DES方法能够得到较为可靠的预报结果;壁面y+对翼水动力预报精度有重要影响,确保y+~1的同时适当加密网格可提高计算精度;翼失速后,RANS与URANS方法计算所得升阻系数差别较大,这2种方法均不能捕捉分离涡的时历特性,DES方法能够观察到与物理现象一致的漩涡结构。     

逆变器控制策略对比分析和仿真验证

PWM逆变器是电力领域的重要设备,而输出电压波形控制是PWM逆变器的关键技术之一.波形控制的目标是消除波形畸变,并保证波形的高稳态精度和快速动态响应.本文首先建立单相PWM逆变器的数学模型,分析桥臂点电压和输出电流对逆变器输出电压波形的影响,然后对单电压环控制策略和电感电流反馈、电感电流反馈+负载电流前馈解耦以及电容电流反馈这3种双环控制策略分别进行理论推导分析,最后在Matlab中进行一系列仿真验证,分析对比各控制策略的稳态和动态响应性能.     

潜艇的三维厚边界层研究

建立了三维湍流边界层及尾流的动量积分方程,通过算例将计算结果与Gadd的结果进行比较和分析,验证了该方法的可靠性.在潜艇的粘性边界层计算过程中,应用了在势流理论基础上建立起来的艇体表面流线坐标系,对潜艇周围的三维厚边界层进行研究,得到了潜艇边界层及尾流的特征参数,给出了附体(围壳和尾翼)对特征参数的影响.在考虑排挤影响后,艇体采用等价源方法而尾流采用等价假想体法,通过势流计算得到潜艇表面的压力分布.     

舰船设备与总体安全性损伤等级的对比研究

应用数值方法对水面舰船及舰上设备进行水下非接触爆炸的数值试验,通过设置大量的工况计算可得舰船总体与设备的损伤半径,对比各损伤半径可得总体和设备的损坏顺序对舰船生命力的影响,由此可以判断在不同爆距范围内对舰船结构及设备的破坏程度及破坏部位,对工程应用有一定的指导意义,可为舰船生命力的评估提供参考.     

波形钢腹板内衬混凝土部位抗剪性能

基于非线性有限元数值模拟方法, 建立了考虑内衬混凝土的波形钢腹板精细化数值有限元模型, 基于试验模型的挠度与应变验证了有限元模型的有效性, 研究了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能。分析了内衬混凝土波形钢腹板的抗剪机理、内衬混凝土与波形钢腹板抗剪能力的比例关系, 提出了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪强度设计公式, 并验证了公式的有效性。研究结果表明: 数值模拟极限荷载为4 560 kN, 试验极限荷载为4 744 kN, 误差为3.8%, 并且数值模型和试验模型均显示了典型的斜向损伤区域, 因此, 数值模型是可靠的; 内衬混凝土受压杆与波形钢腹板受拉杆形成“X”桁架, 共同提供抗剪承载能力; 波形钢腹板的抗剪效应与荷载基本呈现线性关系, 内衬混凝土抗剪效应呈现出加载初期与后期发展较快, 加载中期基本保持不变的三折线的趋势; 抗剪计算公式计算结果与模型试验测试结果吻合, 计算值和测试值最大比值为1.1, 因此, 计算公式可靠, 可用于波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能分析。     

基于Robertson 模型的异质交通流车队离散研究

为充分描述异质交通流条件下的车队离散规律,为信号协调控制提供理论基础,结 合异质交通流条件下的车流特征和Robertson 模型计算速度快的优点,对多股交通流分别建 模,并在此基础上构建异质交通流车队流量离散模型.通过实际调查数据,分析下游交叉口到 达流率分布与上游交叉口离去流率分布之间的关系,并将本文模型和Robertson 模型与实际 数据进行比较分析.结果表明,与Robertson 模型相比,本文模型能够更好地描述异质交通流条 件下的车队离散规律,平均预测均方误差减少了8.29%.     

交通流时空描述模型

为了描述车辆排队的演化规律并揭示交通多米诺效应的形成机理,基于图论和矩阵论,从实际问题的需求出发,建立一套描述交通流时空特性的模型体系。首先,分别建立信号配时描述函数、道路特性描述函数和交通流特性描述函数;然后,提出交通流与时间的关联函数和交通流与空间的关联函数;最后,以一个平面十字交叉口为例,给出分支向量、车道向量、车道属性向量、交通流存在性矩阵、流量矩阵、交通流冲突矩阵、信号相位矩阵、交通流-相位关联矩阵和交通流-车道关联矩阵。结果表明:本文所述模型能为研究车辆排队的网络效应提供有力工具。     

稳定土拌和机转鼓刀具的安装方式探讨

对铣削拌和两用拌和机转鼓铣刀的工作及受力状态进行了分析，提出了铣刀切削前角、后角及安装角的设置原则，同时根据三种理论解释，论述了侧向倾斜角的安装要求及计算方法。