冲击载荷作用下Q345钢失效应变与单元尺寸关系研究

冲击载荷作用下结构的损伤破坏仿真计算中,材料的失效应变取值与单元尺寸具有很大的关系。为建立冲击载荷作用下结构失效应变与单元尺寸之间的关系,本文以开展的Q345B钢各类力学性能试件（压缩、扭转、拉伸等）获取的材料失效应变为依据,借助数值仿真手段,研究各类试件网格尺寸对失效应变影响关系,并进一步依托开展的弹体穿甲试验、简单方板冲击试验、近场爆炸下舰船毁伤破坏试验,建立三类典型冲击问题中单元失效应变取值与尺寸之间的对应关系。计算结果表明：网格尺寸对单元失效应变的影响主要在于单元尺寸可改变结构变形过程中局部塑性变形分布区域的分布度;不同冲击载荷作用下,由于所使用的单元类型及受力状态存在一定的差异,需针对各类冲击问题分别建立单元失效应变与网格尺寸之间的关系。研究成果可为后续数值仿真计算中单元失效应变的选取提供指导。     

圆盘水面弹跳过程运动特性数值研究

本文基于CFD方法对圆盘撞水弹跳过程的运动特性进行了研究,对三种典型撞水运动状态进行了模拟,数值结果与文献中的试验结果吻合良好.基于计算结果,获得了圆盘可以成功弹跳的初始参数组合范围.圆盘弹跳过程中,前方会产生一股射流,其脱离圆盘的射出速度可以达到入水速度的两倍左右.随着圆盘自旋速度的增加,圆盘受到的流体动力逐渐增加,但速度衰减也随之逐渐增加.相对较小的初始倾角和入水角总是有利于圆盘撞水后的弹跳,但过小的初始倾角可能会不利于连续多次弹跳过程.对圆盘连续弹跳过程的数值模拟结果表明,圆盘运动路线并非一直向前,而是受自旋影响运动方向有一定程度的偏转,圆盘第一次撞水弹跳的高度和距离远大于后面几次的弹跳过程.     

三体滑行艇纵向运动稳定性的数值模拟

为了研究三体滑行艇在高航速下的纵向运动稳定性,利用重叠网格技术对三体滑行艇在失稳时产生的"海豚运动"现象进行CFD仿真。根据艇底的压力分布特征分析了发生"海豚运动"的机理;利用二分法制定了若干计算工况,得到静水航行时的稳定速度上限线和失稳速度下限线,实现了对纵向稳定性界限曲线的逼近。将数值计算结果与模型试验结果进行对比分析,计算值与实验值吻合较好,表明该数值方法具有较好的实用价值。     

不同斜腔角驱动流的非结构网格研究

在雷诺数100和1000两种情况下,使用非结构网格技术对15°~165°斜腔驱动流问题进行了数值模拟。首先与已有的文献结果进行了对比,当使用网格数为文献1/7网格数时,模拟结果与文献符合的很好,表明非结构网格对于只能用非正交结构网格求解的问题有很大的优越性。然后对大斜角斜腔的驱动流场进行了预测。结果能为不同斜腔角的流场研究提供参考,并对工业类似结构的设计有一定的借鉴意义。     

船体阻力计算中网格划分方法的探讨

由于网格划分中多种因素的影响,导致船体阻力等水动力性能的计算难以获得较精确的结果。文章针对粘性流体力学算法(FLUENT软件),探讨了影响船舶水动力学计算的若干网格因素,对网格生成中部分因素的影响进行了考察。通过一系列的计算、分析,提出改进计算的方案,确定了适用于工程实际计算的参数,据此对船体阻力进行了计算,与试验结果比较表明有较好的符合程度。     

基于CFD节能赛车的车身研发

针对节能竞技赛车车身,在CATIA车身建模中引入翼型以改善空气的流动特性。通过控制变量法研究适用于节能车模型的CFD边界层网格画法。针对尾部的三维涡流,对节能车不同分型面进行CFD对比研究出一种可减少空气阻力系数的斜分型面设计,从而改善车身的空气动力学性能,降低赛车油耗。     

一种可应用于内燃机瞬态仿真的动网格模型

提出了一种基于非结构网格的动态层网格实现算法,结合滑移网格算法构建了基于分块滑移动态层的非结构化内燃机动网格模型,并基于TBD620柴油机建立了计算模型,所有算法都基于课题组自主研发的通用输运方程求解软件实现.流场计算采用适用于可压缩流场的有限体积法及SIMPLE算法.通过数值算例对所开发的滑移网格模型和动态层网格模型进行了验证,最后对内燃机缸内瞬态流场进行了仿真.计算结果表明,所发展的非结构化动网格模型可应用于内燃机瞬态流场的仿真.     

基于STAR-CCM＋的汽车除霜分析

汽车空调的除霜性能直接影响到驾驶员的视野情况及驾驶安全.利用基于有限体积方法的CFD软件STAR-CCM＋对汽车空调除霜系统进行设计和优化,分别探讨了玻璃内表面第1层网格厚度及模型计算域的大小处理对计算结果的影响.稳态除霜分析时,应先确定第1层网格厚度,可建立不完整乘员舱模型计算;瞬态除霜分析时,应建立完整乘员舱模型计算.在整车开发过程中,要综合考虑除霜分析的精度和周期,采用不同的方法建立计算模型来适应不同的开发阶段,以满足其项目要求.     

网格动态监管在推动定线制实施中的作用

为了进一步深化执法模式改革,2008年张家港海事局大胆探索指挥中心网格动态监管新模式。网格动态监管的实施将彻底打破以往动态监管各自为政、VTS单打独斗的工作局面,建立了以指挥中心为动态监管总指挥部、VTS中心作为辖区交通管理的服务中心、执法支队作为动态执法力量的网格化动态监管新模式。     

现浇预应力混凝土弯箱梁2×35m匝道桥优化分析

针对高速公路上立交匝道桥在平面上的较小半径特征,利用平面网格对高速公路上一2×35m现浇预应力混凝土连续弯箱梁的设计进行优化分析,以了解立交匝道弯桥与直桥的受力差别,为同类型桥梁提供借鉴。