基于MRF方法和滑移网格的螺旋桨水动力性能研究

本文基于计算流体力学(CFD)方法,对多重参考系模型(MRF)及滑移网格模型(SM)在计算螺旋桨水动力性能时的差异进行了探讨。将以上两种模型应用到4381螺旋桨的水动力性能计算中,首先将计算得到的推力系数及转矩系数与试验数据进行了对比,考察了两种计算模型对螺旋桨的敞水性能的预测情况,并进一步对两种模型计算得到的螺旋桨盘面的速度场、桨叶的压力分布、桨后涡量云图等进行了对比分析。计算结果表明,滑移网格模型相较于多重参考系模型,对螺旋桨的推力系数的模拟结果误差更小,扭矩系数方面,两种模型的模拟结果相差不大;对于进速系数较大时,两种模型模拟得到的压力分布及速度分布较为相似,但对于高负荷情况,滑移网格模型可以更好地捕捉桨叶的压力分布及桨盘面处的速度分布情况;进速系数较小时,多重参考系模型可以模拟出涡结构的发散现象,而滑移网格模型可以更好的在高进速系数情况下捕捉到梢涡结构。     

某金沙江大桥顺层岩质岸坡稳定性分析

顺层岩质边坡的稳定性常常影响到山区高速公路建设的顺利开展。通过对金沙江某拟建大桥的工程地质和岩体结构分析,采用基于地质强度指标（GSI）的等效Mohr-Coulomb强度参数法确定了桥基岩体力学参数,并用极限平衡法分析了四川侧岸坡拉裂-滑移破坏模式的稳定性。计算结果表明:四川侧岸坡在天然工况和暴雨工况下是稳定的,但在暴雨+地震工况下处于欠稳定状态,需要采取支挡措施。     

带缆水下机器人控制仿真模拟与水动力分析

本文以Fluent多重滑移网格技术对带缆水下机器人系统进行路径跟踪的仿真计算,将收放缆反馈控制与PID算法调节螺旋桨转速的双重控制策略应用于带缆水下机器人系统,并对带缆水下机器人系统升沉运动的控制误差、螺旋桨推力与转速之间的关系、缆绳系统的张力特性以及水下机器人的水动力响应做了分析。文中数值模拟结果表明,双重控制策略下,带缆水下机器人路径跟踪的控制运动较为精确,其升沉运动位移最大误差约为0.2 m;螺旋桨的转速与推力呈正相关性,转速越大,推力也越大;水下机器人沿预定轨迹运动过程中,缆绳系统张力呈现周期性震荡的变化规律,机器人主体受到的水动力荷载与多种因素相关。     

基于反步控制和神经动力学模型的带缆水下潜器航迹跟踪

为实现带缆水下潜器的航迹跟踪控制,对带缆水下潜器设计了运动学反步控制器和动力学滑模控制器,并引入生物启发神经动力学模型来平滑反步控制器中因跟踪误差较大,引起的输出速度跳变。对水下潜器折线路径跟踪进行仿真,并分析脐带缆对跟踪效果的影响。结果显示,所设计控制器的路径跟踪误差小,跟踪速度在初始阶段以及折线路径拐点处过渡平滑;脐带缆使跟踪效果变差。对带缆潜器这一刚性和柔性部件相互连接的水下运载设备而言,神经动力学反步滑模控制器能够较好地实现航迹跟踪,并有效克服传统反步控制器速度跳变的问题。     

可实现实际节油的前端附件带传动系统

由于泵气损失、机械摩擦损失和前端附件功率消耗等原因,发动机的指示扭矩无法完全传递给车轮。前端附件带传动系统(FEAD)对空调压缩机、交流发电机和动力转向泵等各种附件进行供油和控制,属于功率消耗装置。在实际驾驶条件下,标准燃油经济性试验并未考虑附件驱动力矩,仅将其作为5循环修正系数。因此,研究改善前端附件传动系统仍具有重要意义,对于空调压缩机和交流电机尤为如此。该研究有两个目的:一是定量测量FEAD系统的驱动力矩数值以评价附件产生的损失;二是利用评价标准设计一种能够有效减小FEAD系统摩擦的措施。为了确定所提方案是否值得开发,对FEAD系统的基本特性进行了研究。为使2.0L柴油机FEAD系统的驱动力矩最小化,设计了多种方法。在实际驾驶条件下,测量广泛采用了附件负荷控制器和温控箱。对FEAD系统进行改造,如优化多楔带、惰轮、张紧轮和附件等,驱动力矩得以显著减小。因此,这是一种在联邦测试循环(FTP)、欧洲新驾驶循环(NEDC)和实际驾驶排放(RDE)试验等标准试验模式下改善车辆燃油经济性的重要措施。     

某公路隧道进口滑坡勘察及稳定性评价

以某高速公路隧道进口滑坡为例,通过工程地质勘察,查明滑坡体的工程地质条件,分析滑坡产生的原因,并对滑坡进行稳定性评价,为制定合理的滑坡处治方案和边坡防护措施提供地质依据。     

带卸荷板的大圆筒结构受力特性分析

带卸荷板的大圆筒结构在实际工程中受力特性复杂,难以用规范进行计算。运用有限元软件建立带卸荷板的大圆筒结构模型,研究其分别在岸桥荷载、波浪力和堆载土压力作用下的竖向拉力、环向拉力、竖向弯矩和环向弯矩,以及荷载的分布位置,了解其在不同荷载作用下的受力特性。结果表明,岸桥荷载对大圆筒整体结构应力分布影响较小,但对圆筒顶部弯矩影响显著;圆筒顶部受竖向弯矩影响较大,圆筒下部受环向弯矩影响较大;3种荷载作用下,最大竖向及环向弯矩均出现在圆筒与圆筒的相接处,圆筒下部呈波浪侧受拉、土侧受压的现象。     

泥泵水力性能动态特征的数值模拟分析

在使用滑移网格模拟分析新设计的HDP-263-50-130-4型泥泵时,发现叶轮处于不同位置时,同一转速和流量下,泥泵的扬程、扭矩、效率均呈周期性的波动,该波动近似于正弦函数,各量波动幅度较大,波动周期等于叶轮转过两相邻叶片的夹角所需的时间 对于该型号泵,扬程的波动要领先力矩约0.21个波动周期,效率的波动领先力矩约0.34个波动周期;当叶轮的一个叶片转过蜗壳的第Ⅰ断面,且与此断面呈16.左右夹角时,泥泵达到最高效率,约为92％;当叶轮的一个叶片转向蜗壳的第Ⅰ断面且与其夹角约为29°时,泥泵效率最低,约为77％.经分析认为,泥泵水力性能波动的主因是运动叶轮与静止蜗壳之间的动静干扰,该干扰主要体现在叶轮相对涡舌的位置的变化引起涡舌周围流态的变化.     

天平线关山隧道涌水量预测技术研究

在富水位地区建设特长隧道中通常会发生涌水灾害,因此准确预测隧道涌水量能科学指导隧道的设计和施工.新建关山隧道处于关山褶皱带,地下水循环强烈,岩体节理发育,对工程施工的安全影响较大.基于此,文章对关山隧道水文地质情况进行分析,采用不同涌水量计算方法对隧道各研究区段涌水量进行预测.通过对比分析,发现地下径流模数法预测结果较...     

EBSD花样菊池带的快速识别

电子背散射衍射（electron backscatter diffraction,EBSD）领域引入Hough变换,实现了由计算机自动识别EBSD花样中的菊池带,EBSD技术由此发展成为表征晶体材料取向的一种重要手段。由于Hough变换的速度远远慢于扫描电子显微镜中电子束的移动速度,如何快速实现Hough变换已成为整个EBSD领域亟待解决的关键问题。分别利用中央处理器（central processing unit,CPU）和统一计算设备架构（compute unified device architecture,CUDA）对EBSD花样做Hough变换,详细比较了两者的耗时和识别结果,测试表明：CPU对EBSD花样菊池带的最快识别速度为1.7×103FPS,同样条件下,CUDA对EBSD花样菊池带的识别速度最快可达1.7×104FPS,远远超过CPU的最快识别速度,且利用CUDA进行Hough变换并没有影响EBSD花样菊池带的识别效果。基于CUDA的Hough变换将成为快速识别EBSD花样菊池带的一个发展趋势。