数值波浪水槽在半圆堤波浪力计算中的应用

以N-S方程为控制方程,以k-ε模型为紊动封闭模型,采用VOF方法重构自由表面,建立了垂向二维数值波浪水槽。模拟了规则波与半圆堤的作用过程,结果表明,单点数模波压力过程与物模实测结果符合良好。研究中发现,数模计算中若堤后计算区域设置过短,堤上越浪可以引起堤后水量累积和水位上升现象,从而造成堤身背浪面压强总体增大,由此算得的防波堤总水平波浪力最大值偏小16%~20%。提出了将堤后计算区域延长到4~5倍波长的办法,计算结果表明,堤身背浪面压强上升及堤身总水平力下降现象基本消失。     

港池疏浚过程悬浮物影响预测研究及应用

港池疏浚产生的高浓度悬浮泥沙,对海域环境的影响不能忽视。在建立近海悬浮物二维输移扩散数值模型的基础上,采用有限元分步杂交方法求解,对两种不同施工方案下悬浮物的输移扩散进行预测模拟。根据预测结果,对比分析两种施工方法可能对附近海域水质环境造成影响的程度,为施工方案的选择提供科学依据。     

路用多孔砼的性能研究

通过试验与分析,得出多孔砼有效空隙率、全空隙率以及渗透系数与空隙率的关系,多孔砼强度随龄期发展的规律,弯拉强度、劈裂强度与抗压强度的相关关系,抗压强度与空隙率的关系以及两种形式下的双对数疲劳方程;提出多孔砼弯拉弹性模量与弯拉强度以及抗压弹性模量与轴心抗压强度的关系;通过温度收缩和干燥收缩试验,得出多孔砼的温缩和干缩系数.     

基于分子动力学模拟的橡胶改性沥青在集料表面的扩散特征研究

橡胶改性沥青和集料之间的界面作用与沥青路面的耐久性、高温稳定性有着重要联系而现有研究对该界面作用的微观认知尚不够全面。基于分子动力学模拟,以Materials Studio软件为研究工具,构建由基质沥青、天然橡胶沥青、顺丁橡胶沥青、丁苯橡胶沥青（15%掺量）与集料的4种主要矿物组成（石英、方解石、钠长石、微斜长石）两两构成的界面模型,从分子尺度上探究不同沥青组分在4种矿物表面的扩散行为,分析得到不同橡胶类型对其扩散作用的影响规律。结果表明：轻质组分在各矿物表面的扩散作用强于重质组分,相对分子质量对沥青组分的扩散速率起到关键作用;在不同矿物表面,橡胶分子链的加入对于提升沥青各组分扩散系数多为积极作用,且不同类型橡胶作用规律有所不同。研究结果可为不同矿料类型制备适配的橡胶改性沥青提供参考依据。     

基于J-C型材料模型的整车正面碰撞结构优化

根据拉伸试验结果,考虑应变率效应及温度效应,确定了B420LA及HC420/780DP材料的J-C型动态拉伸本构方程,并将这2种材料用于某款新能源汽车的前纵梁结构设计。基于LS-DYNA程序,采用数值仿真的方法,考虑整车正面碰撞工况前纵梁结构的变形模式及压溃吸能效果,对前纵梁结构进行了优化设计。结果表明,优化后的前纵梁压溃变形模式更好、吸能效果更优,左、右侧整车加速度峰值由58.1g与56.2g分别降为38.0g与39.2g,前围板过程最大侵入量由208.7 mm降低为182.2 mm,符合汽车正面碰撞工况研发的需要。     

基于流体动力学的湿式离合器拖曳扭矩模型

为解决湿式离合器分离状态下拖曳扭矩造成离合器功率损失的问题,提高自动变速器传动效率,从拖曳扭矩产生机理出发,建立湿式离合器分离状态下润滑油流体动力学模型,通过仿真分析湿式离合器拖曳扭矩关键影响因素,着重探讨了摩擦片波纹度的影响。仿真结果表明:增加摩擦片表面沟槽、波纹度可有效降低湿式离合器拖曳扭矩,此外,增大摩擦片与对偶钢片间隙、降低润滑油粘度和减少供油量也有助于降低拖曳扭矩。     

时滞线性系统完整性控制的容错性研究

研究了线性时滞系统的一类容错控制问题。基于Lyapunov方法,证明了当系统采用一种带时滞的状态反馈控制律时,该系统对于传感器和执行器故障具有完整性。所给的仿真例子验证了本文提出的方法的有效性。     

高阶近似抛物缓坡方程的随机波模型

文章基于高阶近似抛物缓坡方程,利用线性叠加原理建立了自然地形条件下综合考虑水波折射、绕射的随机波模型。通过对Vincent和Briggs的不规则波实验资料的数值模拟,对本模型进行了验证,计算结果和实验结果符合得比较好。并且通过数值计算得出了一些重要结论,对工程计算有重要意义。     

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。     

Sylvester矩阵方程Bartels-Stewart方法的一点改进

Sylvester矩阵方程和Lyapunov矩阵方程是控制理论和许多其它工程领域内很重要的方程。本文主要针对求解这种方程的Bartels-Stewart数值方法作一点改进。