矩形结构以一定倾角砰击水面所引起的流体动力特性分析

本文采用VOF和动网格方法、考虑限制水域边界条件的约束因素，利用CFD商业软件FLUENT通过求解脉冲砰击压力作用下具有自由表面限制水域上的Navier-Stokes方程来分析与观察一定倾角的矩形结构从一定高度自由落下砰击限制水域的水面所引起的三维流体动力现象，并与无倾角的矩形结构撞击有限水深水域的水面所引起的三维水面波动和水下压力场变化问题做对比分析。数值模拟结果表明采用本文所提出的数值方法可以对大型结构作用于封闭或开放水域的水面所激发起的水面波动和水下压力场变化进行有效的数值模拟。这一数值方法为工程上分析大型结构砰击限制水域水面所产生的水动力现象提供了一种实用的手段。     

高速液压夯实机在桥台回填中的应用

高速液压夯实机对于解决高速公路桥台、桥涵侧回填土的质量不高的问题具有非常灵活的适用性和有效性。同时通过现场夯击试验点的数据分析来看，通过高速液压机的夯实加强作用，桥台的回填土压实效果有明显改善，可以有力地避免通过车后桥头跳车现象的发生。     

入水问题的求解及其相关的工程应用(英文)

For solving water entry problems, a numerical method is presented, which is a CFD method based on free surface capturing method and Cartesian cut cell mesh. In this approach, incompressible Euler equations for a variable density fluid are numerically calculated by the finite volume method. Then artificial compressibility method, dual time-stepping technique and Roe’s approximate Riemann solver are adopted in the numerical scheme. Finally, some application cases are designed to show the ability of the current method to cope with water entry problems in ocean engineering.     

液体晃荡数值模拟研究综述

诸多工程实际应用往往会涉及到液体晃荡问题.自上世纪50年代以来,人们业已对晃荡问题进行了许多颇有成效的研究工作且取得了丰硕成果.本文仅就液体晃荡的数值研究和进展,尤其是对各类自由液面的追踪技术进行了全面的综述.就目前而言,对晃荡进行数值研究已有数种方法可供选用,但具体采用何种方法,必须根据实际问题的特点而定,因为每种方法各有其优缺点.今后的研究工作重点应针对大幅晃荡,发展更为有效的方法以便更好地模拟自由液面的翻卷、破碎及合并和计算晃荡的瞬时冲击载荷.     

近自由面三维水翼的水动力分析及试验研究

采用面元法对近自由面三维水翼进行势流数值分析并进行了相关试验研究。在数值计算中,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法模拟水翼的势流场和自由表面波形。在自由面采用非线性自由面边界条件,在尾涡面上采用偶极子布置以满足Kutta条件。文中给出了数值计算模型的参数,对于不同浸深、不同航速和不同攻角下的水翼,计算了水翼表面上的压力分布,水翼的阻力和升力及自由表面波形。数值计算结果与试验结果进行了对比。结果表明,文中方法可用于水翼优化设计、近自由面振动翼运动及水翼船兴波等问题的研究。     

山奈酚对四氯化碳致小鼠急性肝损伤的保护作用

目的研究山奈酚对四氯化碳(CCl4)致小鼠急性肝损伤的保护作用并探讨其作用机制。方法昆明种雄性小鼠随机分为空白对照组、模型组、阳性对照组(水飞蓟宾组)和低、高剂量山奈酚组。前2组给予溶剂蒸馏水灌胃,其余组分别给予0.1g/(kg·d)水飞蓟宾或6mg/(kg·d)、18mg/(kg·d)山奈酚,连续7d。末次灌胃2h后,空白对照组腹腔注射花生油,其余各组腹腔注射1.5mL/L CCl4花生油混合液,制备急性肝损伤模型。测定并比较各组小鼠血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST),肝组织丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的含量或活力及肝脏病理学变化的差异。结果与模型组比较,山奈酚低、高剂量均可明显降低小鼠血清ALT和AST含量(P<0.05或P<0.01),降低肝组织MDA含量(P<0.01),增加SOD活力(P<0.05或P<0.01),水飞蓟宾对上述指标有相似作用(P<0.05或P<0.01)。病理切片显示,与模型组比较,水飞蓟宾组和低、高剂量山奈酚组的肝细胞坏死范围及程度均明显减少,炎细胞浸润程度明显减轻,其中高剂量山奈酚组的效果最好。结论山奈酚对CCl4致小鼠急性肝损伤有保护作用,其机制可能是山奈酚减少自由基的生成。     

大直径曲轴自由锻成形工艺探讨

曲轴是各种内燃机中不可缺少的关键部件,它的寿命常常代表该内燃机的使用寿命。单纯从成形的角度考虑,用铸造的方法生产曲轴毛坯是最容易不过的事情。但由于铸造是一个金属冶炼且在砂型中凝固的过程,难以避免会出现夹渣、气空、白点等铸造缺陷而无法满足性能要求。工业上多采用各种压力加工方法来生产曲轴毛坯。小型内燃机上使用的尺寸和重量不大的曲轴一般采用模锻来大批量生产,尺寸较大特别是很大尺寸的曲轴就必需用其它的压力加工方法了。这里仅对特大尺寸的曲轴的自由锻成形工艺进行一些探讨。     

货舱内液化矿砂晃荡机理及数值计算研究

装载含水量较高矿砂的船舶在长时间摇摆和振动时,装载的矿砂会出现液化现象,其中的水分会析出,并在矿砂表面形成自由液面.受液化矿砂的粘性流动及表层液面的影响,运输该类货物的船舶易发生倾覆事故.建立了载有液化矿砂的三维货舱数值模型,探讨了货舱晃荡时矿砂液面、壁面载荷以及货舱横摇力矩的变化规律等;结合横摇实验现象对液化矿砂晃动机理和危害性进行了初步验证.结果表明：货舱内粘性矿砂的流动滞后于货舱的横摇运动,因而货舱横摇力矩的变化与货舱运动存在着相位滞后的关系,其最大值发生在货舱处于最大晃动角度后返回到平衡位置的过程中;货舱回摇过程中,倾侧的液化矿砂不能及时回流,会在一侧产生堆积,进而增加船舶倾侧力矩,最终可能会导致船舶倾覆.     

应用弱可压缩移动粒子半隐式法（WC-MPS）模拟三维溃坝流动

应用弱可压缩移动粒子半隐式法（WC-MPS）模拟了三维溃坝自由液面流动问题。该方法应用流体状态方程来快速求解流场压力,而不是求解压力Poisson方程。对于流动控制方程中的梯度项以及Laplace算子项,分别应用基于核函数加权平均的梯度算子模型以及Laplace算子模型进行处理。同时在固体边界处,通过定义边界粒子以及虚拟粒子来避免粒子数密度计算在边界处出现错误。应用该方法,对两个三维溃坝自由液面流动问题进行了模拟,并与实验结果进行了对比分析,表明两者结果较为一致。     

水下爆炸气泡脉动载荷影响因素分析

水下爆炸中的气泡脉动载荷是造成舰船总体毁伤的主要原因,气泡载荷的准确预报对舰船抗冲击设计研究具有重要意义。基于势流理论,建立考虑气泡迁移效应、自由表面效应的水下爆炸气泡脉动模型。通过不同药量和气泡沉深的算例,对迁移效应和自由表面效应这两种影响因素进行比较分析,详细讨论两种因素对气泡脉动的影响。最后,将气泡脉动载荷的数值计算结果与经验公式进行对比和验证,结果吻合良好。算例表明,考虑迁移效应、自由表面效应的气泡脉动模型可以对中场水下爆炸气泡脉动载荷提供较准确的预报。