基于MATLAB的带自由表面粘性流场数值模拟

本文基于VOF方法并运用科学计算软件MATLAB,在统一笛卡尔网格中,利用有限差分离散求解不可压缩Navier-Stokes方程,模拟带自由表面的二维粘性流场并实现可视化,同时,通过MATLAB并行计算工具箱的运用,提高计算效率,缩短计算时间。利用该程序对二维溃坝过程进行模拟,验证了该程序的有效性和可靠性。     

矩形基础地基极限承载力计算理论探讨

基于空间曲面上一点的应力分析,得出了曲面上一点的法向应力、剪应力与应力分量、曲面一阶偏导数的关系。建立了曲面至地基表面土柱上力的微分平衡方程、力的平衡方程、力矩平衡方程。以上方程和库仑屈服条件一起,构成了地基极限承载力问题普遍适用的基本方程。采用与二维条件的简化Bishop法类似假定,对矩形基础地基承载力的计算问题进行了探讨。算例表明,文中方法计算结果是合理的,为研究三维条件的地基极限承载力提供了一套方法。     

具有浮子的组合锚链线静力特性研究

在无流速、忽略锚链拉伸变形的条件下,对具有浮子的组合锚链线的静力特性进行理论分析,以隐函数方程的形式给出锚桩处锚链与水平线夹角的计算式,以参数方程的形式给出锚链线坐标及张力的解析解。算例表明,描述锚链线形状的参数方程是合理的。     

潜艇舱室内的火灾模拟及消防决策研究

目前研究火灾的模型由于不能很好地反映烟气的流动特性和温度场的分布,以及存在对非规则空间的局限性。采用GAMBIT对潜艇舱室非规则空间进行网格划分,运用N-S时均方程和双k-ε湍流模型对流场进行理论计算,结合燃烧化学反应为单步不可逆快速反应假设,对舱室内的火灾发展过程进行模拟。通过临界火灾发展和蔓延的临界时间制定消防决策。文章为潜艇的消防决策研究提供了一种实时可靠的研究方法。     

关于一类二阶共轭矩阵方程的解

考虑一类二阶共轭矩阵方程B*X*AXB+B*X*C+C*XB+D=O其中,B∈Cp×m,A∈n×n,C∈Cn×m,D∈Cm×m,在A＞O及A≥O,C或B为列满秩阵两种情况下,此方程可解的充分必要条件,并在有解的情况下,给出了通解的显式表示。     

矩阵方程ATXA+BTYB=D及ATXA=CBTXB=D的对称解

运用矩阵的奇异值分解与广义逆矩阵,给出了矩阵方程A     

岩质顺层滑坡运动特征的研究

本文通过室内小型模拟试验,对岩质顺层滑坡运动特征的主要影响因素 及滑坡变形能进行了研究,并从理论上推导了顺层滑坡的运动方程。通 过验证,所得方程具有一定的正确性和实用性。      

三维空间入水弹道测量的新方法

本文给出了只用加速度计不用陀螺或其它角运动敏感的传感器测量空间弹道参数的新方法。由于鱼雷导弹样武器模型在实验的发射阶段和入水阶段受到巨大的加速度和减速,同时又由于它们系长细比相当大的细长体,只用加速度计就比用陀螺有很大优越性,因为加速度计耐冲击、质量和体积都小。文中指出,为了测量六个弹道参数,至少要用六个加速度计,但为了提高试验准确度,本文也提出了用七个加速度计,九个加速度计和十个加速度计的测量方案,并提出相关的数据处理方程的解法。本文还就细长体实验模型对布置加速度计位置的限制,进行了分析,提出降低数据处理方程的条件数,避免出现病态方程和优化加速度计位置的方法。文章还给出了能得到高精度的试验数据处理方法。     

低耗散E-CUSP格式性能分析及大攻角分离流数值模拟

为了降低舰艇在高速航行时受到的空气和海浪阻力,船型的设计必须要符合流体动力学特性。由于舰艇的几何外型越来越复杂,促使研究人员寻找精度更高、收敛速度更快的CFD计算方法。经过几十年的发展,CFD计算方程和计算格式发展迅速,产生了拉普拉斯方程、欧拉方程、小扰动速势方程、通量差分分裂迎风格式等,在航空航天、船舶工业、飞行器设计等领域获得了广泛的应用。本文针对高速舰艇在大攻角条件下的航行状态,利用基于Roe格式的低耗散E-CUSP迎风格式算法,对舰艇细长旋成体的流体动力学特性进行了分析和大攻角分离流数值模拟。     

水面滑行艇的流场与流噪声数值计算与研究

水面滑行艇受到附近的水流场的影响较大,航行过程中的阻力大小关系到水面滑行艇动力控制。如何提高滑行艇的推进效率及航行速率是研究动力系统的重要领域,其关键是通过数值模拟建立附近的水流场模型;同时,流噪声影响滑行艇的声波传输,使携带的武器装备性能降低,需要过滤流噪声数据。本文研究了水面滑行艇水流场及流噪声数学模型,结合RNG k-ε方程分析了流场及流噪声数值变换,最后对水面滑行艇流场及流噪声进行数值计算并分析结果。