公路隧道CFD建模火灾研究与实验验证

以一段实体隧道为背景,建立计算流体动力学模型,模拟了60 L汽油火灾产生的温度场及其变化,并通过实验进行了比较。温度的模拟值和试验值无论是同一高度不同地点,还是同一高度不同时刻,在总体变化趋势上基本是一致的,而且模拟值相对试验值而言,对工程实际是偏于安全的。实验证明所建立的CFD模型是可靠的,可用于下一步大规模火灾的研究。     

压载水处理UV模块的CFD数值模拟及实验研究

针对船舶压载水系统对紫外（UV）杀菌器腔体设计技术水平要求高的特点,应用计算流体动力学（CFD）方法对UV杀菌器中压载水的杀菌过程建立数值模拟模型,并以300 m3/h处理量的UV杀菌器为对象,对其内部流场进行了模拟计算,重点对水力、辐射、剂量进行了模拟分析,获得了腔体内辐射剂量分布情况,并通过生物实验来检测实验装置是否满足IMO标准。     

两种舰船—飞机耦合系统的降阶建模方法

舰船的运动和甲板的变形，对着舰飞机的冲击载荷会产生影响，而该冲击载荷又会直接影响飞行甲板的变形，因此两者的运动是耦合的，需要把它们作为一耦合系统进行分析。本文对该耦合系统提出了两种降阶建模方法。该方法首先对飞行甲板进行动力缩聚，使其只包含在整个降落过程中会与飞机起落架的运动发生耦合的所有自由度，然后把降阶了的模型与飞机一起建工耦合动力学方程。运用该方法建立起来的动力学方程规模将大大减小。通过对某型号飞机及舰船计算表明，本文提出的方法是可行的。     

随机齿侧间隙的齿轮系统非线性动力学分析

建立了随机齿侧间隙的单自由度齿轮系统的非线性动力学模型,利用变步长Runge-Kutta法对系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的运动微分方程分别进行了数值求解,结合系统随量纲-间隙平均值变化的分岔图、相图及Poincaré映射图,分析了系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的动力学特性,在此基础上研究了随机干扰对齿轮系统的动力学影响,发现随机干扰对系统的周期运动影响较大,对系统的倍化分岔过程影响显著,而对系统的混沌运动影响较小.     

线控转向系统对汽车操纵稳定性的影响

基于MATLAB/Simulink软件建立线控转向系统的动力学模型,分析线控转向系统关键部件——转向电机的转动惯量、阻尼系数、刚度等对汽车操纵稳定性的影响。合理设计线控转向系统转向电机的结构参数,可提高汽车的操纵稳定性。     

Parametric analysis of wheel wear in high-speed vehicles

In order to reduce the wheel profile wear of highspeed trains and extend the service life of wheels, a dynamic model for a high-speed vehicle was set up, in which the wheelset was regarded as flexible body, and the actual measured track irregularities and line conditions were considered. The wear depth of the wheel profile was calculated by the well-known Archard wear law. Through this model, the influence of the wheel profile, primary suspension stiffness, track gage, and rail cant on the wear of wheel profile were studied through multiple iterafive calculations. Numerical simulation results show that the type XP55 wheel profile has the smallest cumulative wear depth, and the type LM wheel profile has the largest wear depth. To reduce the wear of the wheel profile, the equivalent conicity of the wheel should not be too large or too small. On the other hand, a small primary vertical stiffness, a track gage around 1,435-1,438 mm, and a rail cant around 1：35-1：40 are beneficial for dynamic performance improvement and wheel wear alleviation.     

材料特性对转向柱碰撞性能影响的仿真研究

针对驾驶员容易在汽车正面碰撞过程中受到转向系统伤害的问题,以微型轿车的转向柱为研究对象,运用显式动力学有限元理论,建立了转向柱碰撞有限元模型;根据方向盘的碰撞要求,对材料分别为低碳钢、铝合金和高强度钢的转向柱的碰撞性能进行了研究;对比分析了转向柱的变形形态、运动位移、速度和吸能量.结果表明:铝合金和高强度钢在碰撞过程中的变形形态、变形量、碰撞时间以及吸能能力等方面均优于低碳钢,说明通过提高材料强度的方式改善转向柱的碰撞性能是可行的.研究成果为汽车转向柱的设计和碰撞性能的提高提供了依据.     

数值模拟引导的低矮建筑风压系数规范比较研究

采用基于RANS的SST（Shear Stress Transport）k-ω湍流模型对不同屋面坡角下双坡屋顶低矮建筑的表面风压及周围定常风场进行数值模拟,深入分析了坡角对结构周围流场及其表面风压的影响．在理解建筑周围流场结构的基础上,对中美澳3国风荷载规范中关于封闭式双坡屋顶低矮建筑主体结构的相关规定做了详细比较．结果表明,采用SST k-ω模型结合适当的边界条件,可较准确地预测结构表面平均风压系数及周围定常流场;分析建筑周围流场结构有助于理解并对比分析规范中的相应规定．通过规范比较可知,中国规范相对简单,关澳规范则较为详细的考虑了屋面坡角、建筑长宽比、气流分离及再附着等因素对风压系数的影响．最后,结合数值模拟的结论,给出中国规范相应规定的细化建议．     

基于系统动力学的大连市出租车保有量预测

采用系统动力学模型,找出影响出租车规模内外因素间的因果关系,包括经济、人口、机动车保有量、出行需求、政策等.在系统结构分析和因果反馈分析的基础上建立了出租车系统,以大连市出租车相关统计数据进行仿真计算,分析了不同的发展政策对出租车系统的影响,提出相应的建议和对策.     

内燃机曲轴的弯扭耦合非线性振动分析

以内燃机曲轴单位曲柄为研究对象,着重考虑刚度不对称和质量偏心的影响,建立了系统的非线性运动微分方程,利用数值方法对曲轴的非线性动力学特性进行了仿真.结果表明:随着质量偏心的增加,弯扭耦合区的范围增大,系统运动由周期运动变为概周期运动;随着刚度不对称系数的增加,系统出现环面倍化分岔,并转变为混沌运动;随着扭转刚度的增加,系统的运动趋于稳定.