MR阻尼器瞬态温度场的多场耦合仿真及试验

为了考察MR阻尼器工作时的温度特征,对其瞬态温度场进行了仿真与试验。基于MR阻尼器工作过程的能量转化,计算热学参数,建立仿真模型。用FLUENT软件求解MR阻尼器瞬态温度场,用温度传感器监测MR阻尼器外壁温升;对比分析仿真与试验结果,并讨论综合散热系数的影响。研究表明：MR阻尼器瞬态温度场呈现以活塞为中心向两端盖递减的梯度分布,5000s后逐渐趋于稳定;仿真与实测数据高度拟合,偏差小于6%;综合散热系数主要影响1000s后的温度变化,从7.06提高到30.11时,阻尼器最终温度下降24.35%。研究结果可为MR阻尼器结构参数优化与散热系统设计提供参考。     

水力式升船机不同平衡重底部形式三维流固耦合分析

平衡重底部水流是否平顺稳定将直接改变其受力状态,从而对升船机的运行稳定性造成影响。因此,优选合理的平衡重底部体型是改善升船机运行质量的一条有效途径。在非恒定流作用下,建立3种不同平衡重底部形式的三维流固耦合数学模型,对平衡重上升过程波动特性进行数值模拟。计算结果表明,平衡重底部体型优化后,平衡重上升初期,竖井内水流对平衡重底部的冲击作用明显改善,所受横向力几乎为零,而且间隙之间流速均匀分配,有效地解决了平衡重波动问题。     

绕组式永磁耦合调速与高压变频调速效率比较

本文介绍了一种永磁耦合调速技术。提供了一种比较计算变频调速和永磁耦合调速效率的数学简化模型。按照该模型,很方便地计算出变频调速和永磁耦合调速的系统效率。以一个额定功率为1000 k W的风机、泵类负载传动系统为例,得出了在10%~100%转速下,永磁耦合调速效率高于变频调速的结论。     

基于多场顺序耦合的高温超导电机磁体应变分析与验证研究

本文以高温超导电机磁体为研究对象,采用电磁场和结构场顺序耦合,重点解决电磁场与结构场之间的数据映射,对磁体低温下受电磁力作用产生的应变进行数值计算和试验验证,从而获得磁体在载流状态下的应变场分布特征,确定磁体结构中较为薄弱的区域,为超导磁体的结构设计和优化提供依据。     

后台阶下游水流泥沙运动模拟研究

利用计算流体力学软件OpenFOAM和离散元软件LIGGGHTS建立的水流-泥沙运动耦合模型对后台阶下游三维水流流动及泥沙的起动和输运进行了数值模拟。结果表明,动态一方程紊流模型能较好模拟台阶下游时均流场、紊动强度以及雷诺应力的分布,通过耦合模型计算得到的台阶下游泥沙起动概率以及床面输沙率分布与实验结果符合较好。计算结果揭示在台阶下游复杂水流条件下,紊流结构及涡旋运动对泥沙起动有重要作用,而时均流动对床面输沙起关键作用。     

多种方法计算水中薄板的固有振动频率

针对薄板在水中的振动,采用Abaqus,AnsysWorkbench,Virtual lab等软件进行数值计算.几种软件在操作流程上基本一致,与实验结果比较表明,各个软件在计算前几阶模态频率均十分接近.在高频计算时,有些方法可能会存在一些局限性.文中方法可作为水下结构声辐射性能研究有力的手段.     

漂浮式海洋能平台运动响应耦合预报研究

随着海洋工程向远海发展,漂浮式海洋能平台的运动响应预报问题成为研究的热点之一.本文以漂浮式海洋能平台为研究对象,首先基于间接时域法,建立浮式平台时域运动方程,然后基于悬链线理论和全矢量形式的三维集中质量法,建立系泊系统运动方程.在使用自行开发的计算程序对以上方程进行求解获得初值后,以系缆和浮式平台的受力和位移作为2个运动方程的交互输入与输出,建立浮式平台与系泊系统的全耦合计算方法.最后对简化的浮式海洋平台进行计算,分析载体平台的运动响应和系缆受力情况.本文可为解决相关工程问题提供参考和借鉴.     

基于双向势流—黏流耦合的数值消波模拟

提出一种基于双向势流-黏流耦合的数值消波方法,将计算域分为靠近浮体的黏流计算域和远离浮体的势流计算域,并通过重叠区域进行流场信息匹配。在黏流计算域中求解N-S方程,采用有限体积法对控制方程离散,采用几何VOF方法捕捉自由液面。在势流计算域中求解Laplace方程,引入线性自由液面假设,采用Rankine源法求解。在重叠区域内通过WheelerStretching方法和松弛区域法进行速度场双向信息交换。基于该方法,在OpenFOAM框架下开发了求解器,并在模型尺度下,对不同参数的规则波进行了模拟,还与waves2Foam求解器的计算结果进行对比。计算结果表明,在同等消波效果下,基于论文方法的数值模拟所需的黏流计算域消波区长度为waves2Foam求解器的1/5。     

船用低速机排气阀疲劳寿命分析

针对某款低速二冲程船用发动机排气阀,通过建立热流固耦合计算模型获取气阀的温度场,并根据热负荷、燃气作用力和落座碰撞力等热机械载荷,对气门落座过程和气阀关闭期间的热机耦合应力应变进行分析,探究不同载荷对气门应力分布的影响。研究发现,气门最大应力会出现在排气口正对方向的气门-阀座接触面上,且对于气门落座过程,接触力会经历急剧上升后振荡衰减的变化。基于所得应力场对气门落座过程和气阀关闭过程进行疲劳分析,结果表明,落座过程中碰撞造成的疲劳损伤大于气阀关闭期间气体爆压造成的接触损伤。     

动力定位起重船吊装海洋平台组块耦合运动响应模拟

在起重船吊装海洋平台组块时,若组块运动过大,会引起它和平台的剧烈碰撞。论文建立了起重船-组块耦合刚体运动模型,基于推力分配的模糊PID控制算法和遗传算法开发了动力定位控制系统,提出了耦合运动模拟算法,并开发了相应的程序。对HYSY201动力定位深水铺管起重船在不规则波浪中吊装组块作业时的运动进行预报,得到起重船和组块运动、吊缆动张力、推进器推力以及推进器角度等结果。