车用交流发电机气动噪声优化

采用大涡模拟方法和FW-H声学模型对车用交流发电机气动噪声进行数值模拟, 采用矢量合成方法优化交流发电机前扇叶分布角度, 以低噪声、高流量与优化频谱结构降低单频旋转噪声为目标, 分析了交流发电机气动噪声特性。分析结果表明: 交流发电机噪声声压级、主要影响阶次与幅值的数值模拟与试验结果有很好的一致性; 交流发电机气动噪声源为前后扇叶, 总噪声的主要影响阶次为第6、8、10、12、18阶次, 主要能量集中在1 120~5 600Hz范围内; 总噪声最大预测误差为6.97dB, 第12、18阶次旋转噪声预测误差分别为2.30、3.30dB; 前扇叶分布角度优化后总噪声最大降幅为3.10dB, 平均降幅为2.58dB, 第12、18阶次噪声平均降幅为5.80dB, 降噪效果明显。     

帆船整体空气动力性能的数值模拟

  目的  柔性风帆在风载荷下易发生非线性大变形,风帆形状会影响风帆周围的气流特性,为此研究柔性风帆变形对空气动力学性能的影响。  方法  开展柔性风帆变形的流固耦合研究。建立柔性风帆的初始形状模型和材料模型,采用显式有限元分析程序AUTODYN解决柔性风帆非线性大变形问题,构建变形后的风帆形状。利用STAR-CCM+软件预测初始风帆和变形风帆性能。  结果  结果表明,相对风向角为20°的逆风条件下,变形风帆的迎风面整体压力值增大,背风面后缘附近产生的流动分离更严重,拱度增大带来的升力增大效应相对较小,因此升力整体减小。  结论  柔性风帆变形的流固耦合研究适用于精确评估或者优化风帆性能。     

基于CFD的潜艇高压气吹除主压载水舱系统模拟

  目的  为了研究潜艇主压载水舱的吹除排水性能,开展基于短路吹除模型的吹除仿真与实验。  方法  首先,修正短路吹除数理模型,以模拟气瓶放气过程和水舱排水过程;然后,开展压缩空气吹除主压载水舱等比例模型实验,分析气源体积、气源压力和通海孔面积对吹除效果的影响;最后,通过与实验结果的对比,验证修正的数理模型对水舱吹除过程的预报准确性。  结果  研究发现：修正的模型在低压力、小通径工况下的预报准确性较高,当气源压力小于15 MPa时,水舱峰压预报相对误差在15%以内;不同通海孔通径下主压载水舱内气体峰值压力的出现时间有所不同,小通径工况下的舱内气体峰值压力出现在压缩空气刚进入水舱时,而大通径工况下则为积压解除之前;当舱内积压解除之后,舱内气体压力大幅下降,可将其作为解除吹除的判据。  结论  研究成果可为实际工程应用中的主压载水舱吹除操作提供参考。     

Collapse of composite-repaired cylinders with internal metal loss subjected to external hydrostatic pressure

The present study investigates the collapse performance of composite-repaired cylinders with internal metal loss subjected to external pressure. Three groups of intact, thinned, and repaired cylinders were designed, analytically verified, fabricated, geometrically measured, externally tested, and numerically modeled. Each group had three nominally identical cylinders to ensure the repeatability of experiments. The cylinders had the same end closure, effective length, total length, external radius, and intact thickness for an equivalent comparison. The thinned cylinder was considered as the intact cylinder with internal metal loss, whereas the repaired cylinder was considered as the thinned cylinder with composite reinforcement. The results indicated that the external loading capacity of cylinders with internal metal loss could be fully restored and even enhanced by composite reinforcement. Composite-repaired cylinders are much less sensitive to initial geometrical imperfections than intact cylinders.     

海洋结构物沉箱吸附力的试验模拟

吸附力是海洋和港口工程中常见的一种力,一般是指位于海底软粘土中的沉箱或其他坐底式结构等建筑物,在起浮过程中,底面与软土之间相互作用所产生的力。吸附力是影响结构物起吊的主要阻力,研究吸附力可为合理选用起浮设备提供依据,对实际工程有着重要意义。     

岸桥照明采用LED光源的可行性研究

LED普通照明技术发展较快,LV-LED灯具突破了散热技术瓶颈,HV-LED芯片采用高电压低电流技术,降低了热量,提高了光效。采用LV-LED芯片的400WLED灯和HV-LED芯片的300WLED灯与在用岸桥所采用的1000W高压钠灯相比,在初投资、节能、环保方面,LED灯有优势。     

倾斜侧壁正八边形天线罩风载特性研究

风载是综合集成桅杆复合材料天线罩所受的主要载荷之一,研究天线罩的风载特性将对复合材料天线罩的结构设计具有重要指导意义。采用试验和数值模拟的方法对倾斜侧壁正八边形天线罩的风载特性进行研究,分析天线罩表面平均压力系数和脉动压力系数的周向分布规律,以及Strouhal数(St数)随雷诺数(Re数)和风向角的变化规律,并将计算结果与试验结果进行比较分析。研究结果表明:平均压力系数和脉动压力系数沿周向分布变化较大,不同风向角下St数随Re的增加趋于稳定值,平均压力系数和脉动压力系数计算值与试验值基本相近。     

材料衍生比例定律的建立及其在结构屈曲断裂非线性失效中的应用

基于应变能定理和切线模量理论的内涵,研究应力应变曲线非线性阶段的实际应力和满足比例关系的线性应力之间的关系,可以得到不受比例极限限制的材料衍生比例定律.文中重点讨论该定律的建立过程,并引用大深度潜器耐压球壳弹塑性失稳进行了例证,最后说明该定律用于计算弹塑性断裂的方法以及与各断裂度量的关系.实例表明,结构非线性失效问题可以用衍生比例定律得到较好的解决.     

一种超宽范围电压输入的加固型多路稳压电源研究

介绍一种新颖的可适应超宽范围电压输入的多路加固型稳压电源。在电源中,采用输入电压实时监控及自动切换技术、优化组合应用高频串联储能或开关稳压技术和低压差稳压技术、加固及电磁兼容设计技术,使电源对输入电压的适应能力达到了17(5.85V~41V),实现3U标准尺寸小型模块化插件式结构并能适应坦克、装甲等车载及舰载和航空航天等多种恶劣环境。     

基于SPH模型的2种压力振荡抑制算法比较分析

  目的  传统光滑粒子流体动力学（SPH）方法在模拟包含自由液面的水动力学问题时存在流场压力振荡。为了选取有效的算法来抑制压力振荡,对比分析密度正则化和密度耗散项这2种密度耗散算法对压力振荡的抑制效果。  方法  采用波高探测程序定量比较流动形态,并考虑运动速度对2种算法的影响。针对二维矩形液舱中的晃荡问题,考虑在不同的角速度情况下,选取流场中的压力和波面高度变化综合评判2种算法的效果。  结果  通过比较后发现,密度耗散项算法在耗散系数取为0.05时在不同的角速度情况下,均能有效抑制压力振荡,获得更稳定的流场压力和波面形态;当角速度较小时,密度正则化算法的结果较差。在角速度高的晃荡问题中,2种SPH算法对抑制压力振荡的效果基本持平。  结论  该结论具有一定的工程借鉴价值。