船舶舱室置换通风系统的数值模拟和优化

船上有些空间大、人员集中、船体结构复杂的舱室,传统送风方式难以满足需求,给空气环境设计带来很大挑战。文章采用计算流体力学方法研究置换通风系统在船舶舱室中的应用,通过建立物理和数值计算模型,在设计初始阶段对其进行气流组织、热舒适性等方面的模拟分析和优化应用研究;针对某实船舱室的置换通风系统原始方案和优化方案进行对比分析,结果表明置换通风系统具有流动分层和垂直温度梯度的特点。相比原始方案,优化方案使舱室内温度、风速和热舒适性指标等得到优化,有效降低了吹风感,保证人体周围的空气品质,热舒适性指标也符合标准要求。对船舶置换通风系统的应用研究具有借鉴意义。     

耦合激励下的液舱晃荡新型数值解法

对于液舱内流体运动的模拟,传统频域边界元方法具有很大的局限性即离散求解方程时会出现奇点问题,同时在交界面处所得速度分布精度较低。而去奇异边界元法将传统做法中直接布置于流体计算域表面节点上的奇点移至计算域外部,很好地解决了奇异性问题。该文基于去奇异边界元法,建立了模拟液舱内流体晃荡问题的流体动力学数值模型,并利用FORTRAN语言开发了可模拟任意尺度液舱晃荡的程序。文中模拟了单向激励和横荡纵荡耦合激励下液舱晃荡问题,并将结果与解析解进行了对比。结果表明,数值解和解析解吻合很好,说明了该方法的准确性和有效性。     

波浪中过度加速度的非线性时域预报

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。     

基于惯性基准法的轨道高低不平顺影响分析

为研究轨道结构敏感因素对中长波高低不平顺的影响,建立了车辆—轨道耦合模型,基于惯性基准法仿真检测轨道高低不平顺,分析了轨道结构振动及不同扣件刚度、路基支承刚度和轨枕间距对高低不平顺的影响.结果表明:在波长2～6 m范围内,柔性轨道估算不平顺明显大于无质量轨道不平顺;从时域角度分析时,扣件刚度、路基支承刚度和轨枕间距对高...     

汽车悬架多刚体动力学分析及九点控制

汽车机械系统的建模、分析与求解始终是动力学的关键问题,为快速准确地求解分析,文章借助多刚体系统动力学的拉格朗日法对汽车悬架进行分析,建立了基于多刚体系统动力学的主动悬架系统模型,并采用九点控制策略进行了理论分析和计算机仿真。仿真结果表明,以多刚体动力学方法同九点控制策略相结合的汽车悬架系统性能良好。     

Clockwise hysteresis loops in the Macroscopic Fundamental Diagram: An effect of network instability

A recent study reported that the Macroscopic Fundamental Diagram of a medium size city exhibited a clockwise hysteresis loop on a day in which a major disturbance caused many drivers to use unfamiliar routes. It is shown below that, even in a perfectly symmetric network with uniform demand, clockwise loops are to be expected when there are disturbances, especially if the disturbances cause a significant fraction of the drivers to not change routes adaptively. It is also shown that when drivers are not adaptive networks are inherently more unstable as they recover from congestion than as they are loaded. In other words, during recovery congestion tends more strongly toward unevenness because very congested areas clear more slowly than less congested areas. Since it is known that uneven congestion distributions reduce network flows, it follows that lower network flows should arise during recovery, resulting in clockwise loops. Fortunately, the presence of a sufficient number of drivers that choose routes adaptively to avoid congested areas helps to even out congestion during recovery, increasing flow. Thus, clockwise loops are less likely to occur when driver adaptivity is high.     

CTC条件下铁路客运站股道运用决策支持系统

结合车站自律机、联锁系统、客运站股道运用技术作业及其要求,设计了基于分散自律控制原则的系统模型、功能与体系结构。运用现代排序理论,构建了股道运用实时调整可控排序模型和耦合模型,提出了基于合成分派规则的三步算法与股道运用通用启发式算法,求解股道运用系列决策问题,解决铁路行车及调车作业之间的干扰问题,并开发了CTC条件下铁路客运站股道运用决策支持系统。分析结果表明:合成分派规则的平均优化解明显优于基本分派规则的平均优化解,合成分派规则EDD+FIFO获得的解最优;实时调整时宜直接采用合成分派规则,尤其是规则EDD+FIFO,求解耦合问题时应综合考虑各种分派规则。可见,系统的功能、性能和技术指标均能满足股道运用智能编制和实时调整的现实需求。     

基于系统动力学的融资物流业务风险分析

融资难一直是困扰中小企业发展的重要因素。物流融资业务的出现较好地解决了这个难题。同时物流金融业务的开展也为金融业和物流业的发展带来了机遇。但是在风险控制方面,目前还缺少一些规范化、标准化的标准和认识。本文运用系统动力学原理的因果关系反馈原理,对物流融资业务各个要素进行了分析,找出其中的因果关系,提出了规避物流融资业务风险的主要措施及注意事项,对业务主体方规避风险具有一定的参考价值。     

电压源供电电机负载电磁场分析技术

本文提出应用Ansys电磁分析模块,采用场路耦合时步瞬态有限元方法,直接对计算模型施加电压激励,得到电机的电流和负载磁场,该方法可直接应用到电机的起动计算和短路计算.     

实心转子同步电动机起动过程研究

本文介绍了基于场一路一运动耦合的时步有限元法,并应用Ansofl软件,通过编辑电机绕组外部控制电路,实现了同步电动机的自动投励过程的仿真,分析了电机空载启动时的电磁参数。