土体中应力分布基本规律的探讨

基于土体的颗粒结构和只有颗粒接触传递应力的特性,对不同姿态颗粒接触中应力传递的机理分析,揭示了土体在相对静态下存在主动力的应力扩散效应和强被动力的应力集中效应,及其形成的土体中应力分布基本规律。主动力的应力场是以其所在土层的应力扩散角θ向外扩散的园锥形应力范围,在应力场内应力扩散分布,主应力方向不变,且伴有与之垂直的法向应力,应力分布均衡了应力场内颗粒和支承面的位移趋势。强被动力的支承面上存在以θ角向外扩散倒锥台形的应力平衡范围,在此范围内反向应力集中作用到强支承面,强支承面主导了其所在应力场的应力分布。土拱效应是应力集中效应的衍生效应,是相邻的同向强支承反力的应力平衡范围发生重迭时产生的现象。     

基于OpenFOAM的发动机舱回流计算方法研究

研究车辆在怠速工况下的发动机舱热空气回流问题,基于OpenFOAM 软件进行回流计算方法的开发。通过设置监控面及组分转换面来重新定义格栅新空气和舱内回流热空气等组分,可直接计算出回流在监控面上的分布及回流率和回流量。根据开发的方法对某款插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV）车型进行计算并提出不同的优化方案,使其发动机舱回流率从32.7% 分别降低至24.0%和9.3%,回流量从0.169 kg/s分别降低至0.128 kg/s和0.048 kg/s,从而降低了冷凝器等散热器的进风温度,提高了怠速工况下热管理系统的性能。     

高效燃烧汽油机技术特点分析与研究

参照近代内燃机技术手段可知,采用阿特金森循环等传统降油耗技术手段往往伴随着发动机动力性能的妥协,因此寻找一种兼顾动力性与经济性的提升热效技术手段变得迫在眉睫。阐述了马自达SKYACTIV-X、现代起亚Smartstream 1.5 L Turbo GDI等高热效汽油机技术路线的原理、结构形式、技术特点,为日后研发工作指明了方向。     

地下车站的混凝土开裂数值分析及抗裂试验研究

针对上海地区富水软土地层中地下车站渗漏水问题,在混凝土开裂原理分析的基础上,建立了地铁车站混凝土结构的有限元损伤模型,揭示了水土荷载作用下混凝土裂缝起裂特点、分布及其发展规律.采用光栅光纤监测技术开展了混凝土温度-应变现场实验,得到了在施工全过程中混凝土结构的温度及应变变化规律,分析了温度、养护时间、抗裂剂等因素对混凝...     

热扰动对冻土区片块石路基热状态变化特性的影响研究

随着我国现阶段的公路建设里程不断增长,相较于常规平原地区,高寒冻土区公路建设过程要克服冻土路基带来的各类不良影响.针对热扰动对冻土区片块石路基带来的影响进行深入研究,在分析该区域高等级公路路基状态的过程中,采集片块石路基的温度状态、吸放热状态和冻融循环状态等方面数据,探讨了其热状态变化的整体规律.研究结果显示:片块石路...     

鱼雷发动机三组元比例控制器数值模拟

利用计算流体力学软件Pumplinx模拟鱼雷发动机中三组元比例控制器的内部流场,分析计算中不同压差情况下对比例控制器性能的影响,以及叶片与定子间间隙大小对于比例控制器性能的影响,同时对不同叶片数目下性能进行对比。计算结果表明:由于比例控制器为被动旋转马达结构,其转速和流量均随时间呈周期性脉动变化,随着工作压差增大,转速脉动幅度基本保持不变,而流量和扭矩脉动幅值增加;随着间隙增大,泄漏量增大,但流量、扭矩、转速脉动幅值大幅降低,出口流量较为平稳;叶片数目增多后比例控制器转速降低、排量降低。由计算结果推断出目前比例控制器的最优叶片数目为4。本文可为进一步研究比例控制器精度问题提供参考。     

蒸汽喷射压缩器特性计算与分析

基于热力学原理并引入气体动力学函数,建立了蒸汽喷射压缩器的计算模型,提出了喷射压缩器喷射系数及压缩压力等特性参数的计算方法.计算分析了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力、压缩比等对最佳喷射系数的影响,以及喷射系数和压缩压力、压缩比的关系特性,为蒸汽喷射压缩器的热力参数设计提供了理论依据和有效的计算方法.     

Short-term statistics of ice loads on ship bow frames in floe ice fields: Full-scale measurements in the Antarctic ocean

Ship operation and ice loading in floe ice fields have received considerable interest during recent years. There have been several numerical simulators developed by different institutes which can simulate ship navigation through floe ice fields and estimate ship performance and local ice loads. However, public data obtained from full-scale measurement covering comprehensively ship performance and ice loads under various ice thicknesses, concentrations and floe sizes are rare. The 2018/19 Antarctic voyage of the Polar Supply and Research Vessel (PSRV) S.A. Agulhas II gathered considerable data of the ship in floe ice fields under various thicknesses, concentrations, and floe sizes. The aim of this paper is to carry out statistical analysis to seek suitable probability distributions which adequately fit the measured ice load and therefore suitable to be used as parent distributions for long-term estimation. For this aim, three categories of probability distributions, namely standard distributions, truncated distributions and mixture distributions are tested. It is found that truncated distributions can fit the load data better than standard distributions bounded at the threshold. In addition, mixture distributions are shown to have promising features, which fit the data well and are able to separate distribution components. Subsequentially, the well-performed distributions are used as parent distributions to make long-term load estimations. The estimation results demonstrate that long-term estimations are sensitive to the selection of parent distribution, which addresses the importance of finding correct distribution to model short-term ice loads. The data of ten selected cases will be published for the use of other researchers.     

新型液化天然气船液货围护系统传热模型及蒸发率计算

分析了一艘170000m3新型液化天然气船的船体结构,通过合理和必要的简化,建立了液货围护系统的传热模型。分别使用解析方法和ANSYS Fluent软件数值模拟方法计算了在不同绝热层厚度条件下的液货舱漏热量,得到不同条件下液货围护系统的温度场分布情况以及液货蒸发率。得出以下结论:综合考虑两种计算方法的计算结果,为了满足在不同工况下航行时液货的日蒸发率不能超过0.1%的要求,绝热层的设计厚度应不小于450mm。     

船舶艉轴机械密封环温度场与变形的理论研究

在船舶艉轴的机械密封中,不同材料的配合将产生不同数值的磨损和变形量。基于ANSYS有限元软件,建立橡胶-硬质合金密封的二维热-力耦合模型,分析力与温度场、力与变形之间关系。结果表明,静环橡胶的温度最高点和磨损严重区域发生在二维耦合模型中接触端面的上端面;动环和静环由最初的全端面接触变为部分接触,间隙呈锥度形状;在二维耦合模型中,随着端面比压的增大,下端面变形量增加的梯度明显大于上端面变形量增加的梯度。