高速列车风对附近人体的气动作用影响

采用计算流体力学的数值方法和移动网格模拟计算方法,研究3种车头形状、从200 km.h-1到350 km.h-1的4种车速、从1.0 m到3.5 m的5种人车距离条件下列车风对人体气动作用力和人体附近列车风速度大小的影响,提出列车风对人体最大水平作用力计算关系式和人体附近最大列车风速计算关系式、以及高速列车附近人体安全距离的建议值。计算结果表明:列车风对附近人体产生的作用力因车头(尾)形状不同而差别很大,车头形状越钝,列车风对附近人体产生的作用力越大,完全钝型与充分流线型车头相比,在车速350km.h-1、人车距离1 m时列车风产生的作用力可相差7倍以上;不同车头形状产生的列车风对附近人体的作用力,其差别随人车距离的增大而减小,大致呈二次方函数规律变化;不同条件下车头(尾)通过时列车风对附近人体的水平作用力方向的变化趋势基本相同,作用力方向角变化约300°。     

Experimental and numerical investigation on the derailment of a railway wheelset with solid axle

This paper presents the results of an experimental and numerical investigation on the derailment of a railway wheelset with solid axle. Tests were carried out under quasi-steady-state conditions, on a full-scale roller rig, and allowed to point out the effect of different parameters like the wheelset's angle of attack and the ratio between the vertical loads acting on the flanging and non-flanging wheels. On the basis of the test results, some existing derailment criteria are analysed in this paper and two new criteria are proposed. A model of wheel-rail contact is proposed for the mathematical modelling of the flange climb process, and numerical vs. experimental comparisons are used to obtain model validation.     

船用大功率柴油机新型燃油系统的数值仿真

本文数值仿真了一种适合劣质燃油（重油）的循环式燃油系统（一泵二嘴四针阀），提出了处理喷油器和燃油分配器边界条件的准维模型以及用于喷油泵边界条件的新模型。该燃油系统已应用于MANB&WL60MC／MCE等大功率柴油机。与常规的数值仿真相比，求解管内流动的二队双曲型偏微分方程的边界条件发生了很大变化，这是燃油系统研究的难点和关键。预测结果与试验结果较为一致。本研究还进行了不同功率点变型方案的模拟研究和结构参数的优化设计分析，以满足不同船舶的需要。     

铁路隧道基底脱空条件下的动力响应分析

列车荷载作用是诱发在役隧道基底病害的主要原因。为分析隧道基底脱空条件下对列车荷载的响应问题,以某铁路隧道工程Ⅲ级围岩正常断面为对象,通过现场在隧道铺底顶面埋设压力盒,对铺底混凝土层受力进行测试;在此基础上,通过数值计算,重点分析列车荷载作用下基底不同脱空长度下的基底中心线、轨道处与轨枕端头处的应力分布规律及铺底顶面振动特性。结果表明:在铺底顶面,动压力在轨道、轨枕端头处与基底中心线处分别为80,20 k Pa和60 kPa。经计算模拟,基底存在40 cm与80 cm宽脱空区时,在轨枕端头处、轨道处及中心线处应力规律基本一致,在脱空区处应力出现先减小再增加现象,且轨道处突变最大,脱空区侧壁处存在应力集中现象,脱空区影响深度范围约2 m。80 cm宽脱空区在数值上与40 cm宽脱空区相比,基底动应力、铺底顶面加速度与振动位移的最大增幅分别为50%、30%和3%。     

某柴油机进气歧管EGR率分布

在对某柴油机的数模进行整车搭载时,发现该柴油机进气歧管的EGR阀和EGR管路之间存在间隙小的问题为了解决此问题,对EGR阀座进行了局部调整,共设计了3种方案。为了找出最优方案,文章通过大型CFI）软件AVL-FIRE对进气歧管的EGR率分布进行了数值模拟,对各设计方案进行了分析,通过计算,得到了各方案进气歧管的EGR率以及EGR率的偏差,最后根据评价标准进行评估,结果显示方案2最优,满足设计要求。     

稀燃汽油机降低NO_x排放的数值模拟

为降低产品研发过程的技术风险,缩短研发周期,数值模拟已经成为发动机研发过程中的重要环节和手段。文章利用Simulink软件建立了一维稀燃汽油机LNT模型,同时利用STAR-CD软件建立了三维稀燃汽油机进气系统模型。研究了稀燃汽油机进气系统的仿真与优化,并探究了稀燃吸附还原催化器LNT的性能。数值模拟技术能够在发动机设计的整个过程中发挥重要的作用,是现代内燃机技术研究不可或缺的重要技术手段。     

舰艇防护等级的等效厚度研究

简要回顾了舰用装甲结构形式的发展历程,提出了不同防护等级所对应的装甲结构形式应有不同的设计理念。为了更加规范化和方便评价防护效果,通过数值仿真将破片统一为10g或26g破片模拟弹,并将防护等级表示为均质钢板厚度,新的防护等级标准的概念更清晰、更简捷。     

探地雷达在隧道衬砌空洞检测的正演模拟应用研究

按照时域有限差分解麦克斯韦偏微分方程的思路,通过基于时域有限差分的数值模拟方法,利用Matlab语言,编制了隧道衬砌空洞的二维正演程序,正演探地雷达波形在隧道衬砌空洞中的传播规律,分析了探地雷达在探测隧道衬砌空洞的有效性以及衬砌空洞的雷达波反射特征。正演模拟结果表明:衬砌空洞雷达反射信号强,且呈现多次反射特征,通常呈现双曲线特征,振幅强,频率低,在空洞下部仍有强反射界面信号,上下界面两组信号时程差较大。借助于实例,将模拟结果与实际检测结果进行了对比分析,取得了良好的效果,说明数值模拟是探地雷达波形识别的一种有效手段,因而,可以采用该方法对隧道结构衬砌背后的空洞病害进行有效检测,以指导隧道的安全评估。     

秦岭马白山隧道新型紧急救援站结构型式研究北大核心CSCD

针对艰险山区高速铁路隧道的防灾救援难题,文章依托秦岭马白山隧道,提出了适合该隧道的新型紧急救援站结构型式,并利用FDS软件模拟隧道内纵向通风时列车着火后的烟气扩散,确定了规范中尚未给出的紧急救援站隔离区长度参数。结果表明:(1)秦岭马白山隧道新型紧急救援站结构型式应包括疏散区、隔离区以及待避救援区;(2)利用FDS数值模拟时,在不考虑纵向通风下,烟气沿下坡方向的扩散长度为295 m;考虑沿下坡方向通风时烟气最远扩散长度为980 m,建议隔离区长度设置为1000 m。     

Numerical modelling of hydrodynamic responses of Ocean Farm 1 in waves and current and validation against model test measurements

With the continuous growing of the aquaculture industry and increasingly limited fish farming sites at close to shore areas both in Norway and worldwide, there is a need to develop fish farms suitable for aquaculture production in typical offshore environments. For this purpose, SALMAR has developed and deployed the Ocean Farm 1 facility for offshore fish farming.The main purpose of this paper is to develop a reliable numerical model and investigate the motion responses of the Ocean Farm 1 structure in waves and current. The established numerical model consists of the Ocean Farm 1's frame structure (with rigidly-connected circular column components), the net and the mooring system. The hydrodynamic external loads and coefficients of the frame structure are obtained by using potential flow theory. The quadratic drag load on the individual circular columns of the frame structure is formulated by a given drag coefficient. The loads on the net are formulated by using the screen model, where the Reynold number dependent lift and drag forces are formulated as a function of the solidity ratio Sn of the net, relative inflow angle and velocity. The hydrodynamic loads on the mooring lines are formulated using the Morison's equation and the structural responses of the mooring lines are obtained using a nonlinear FE model.With the developed numerical model, time domain simulations are performed. The simulation results are firstly validated against measured data from the decay tests, current tests, and regular wave tests. After the validation, numerical simulations are performed in different irregular wave and current combined weather conditions and the obtained motion response of Ocean Farm 1 are discussed and compared with available measurement data.