相似理论在塑性成形的实验模拟和计算机模拟中的应用

本文根据相似理论,提出了塑性成形实验模拟和计算机模拟的相似准则,讨论了应变不相等的近似模拟的条件,分析了分别用小变形理论和有限变形理论进行塑性成形计算机模拟时相似准则的差别.     

采场矿压机械模拟试验系统的研制及其应用

本文以矿山压力理论为基础，以相似理论为依据，对采场矿压模型试验研究中，采用相似模拟与物理模拟相结合的方法，即，机械模拟方法进行了探讨。在此基础上，研制了机械模拟试验系统并建立了一套相应的试验方法。实验表明：该系统具有整个试验过程可人为控制；数据记录及控制自动化较高，模型材料可复用等特点。为采场矿压的研究提供一种新方法和新手段。     

双鸭山新安矿高水充填沿空留巷实验研究

为了双鸭山具有相似地质条件的矿井提供技术参考,通过相似模拟与数值模拟对双鸭山新安矿充填开采进行综合分析,绘制开挖不同位置时位移观测和压力载荷观测图,得到充填体上覆岩层的位移及压力载荷的分布规律。研究结果表明:采空区顶板的冒落压实会减弱充填开采过程中充填体的应力集中,坚硬顶板破断形成的结构体会对其上下岩层进行卸栽。     

岩盐溶腔稳定性的相似模拟设计原则和依据

根据弹性力学和相似理论的基本原理，对岩盐溶胶稳定性进行相似模拟设计。提出并论证了平面应力相似模型存在极限模拟采深．对超过极限模拟采深的１０００ｍ采深岩盐溶腔稳定性相似模型进行简化及系数修正。试验表明其结论是准确可靠的。     

三维固流耦合相似模拟理论与方法

从固流耦合的理论出发，通过建立的三维固流耦合数学模型，运用相似理论推导了三维固流耦合作用下的相似模拟准则。并通过大量相似材料配制试件的力学与渗透特性的实验，主要是其强度、渗透性、隔水性等，得出了几种典型的隔水层与含水层的相似材料配比，为今后真实再现工程实际中的固流耦合问题的研究提供模拟的理论依据及材料配比，同时介绍了作者单位研制的大型三维固流耦合相似模拟实验设备及其测试系统。     

相似模拟试验支架阻力监测装置的研制及应用

在相似模拟试验过程中,为使模拟支架尽可能贴近真实情况,基于液压原理研制出了能够监测相似模拟试验支架阻力的试验装置,建立了现场支架工作阻力和模拟支架测量参数之间的函数关系.为检验支架阻力监测装置性能,以辛安矿1402工作面为研究对象,进行了相似模拟试验和现场试验.由模拟试验和现场试验对比分析可知:监测装置和现场监测的平均工作阻力分别为额定工作阻力的67.88%和69.6%,相差很小.采场支架工作阻力主要的分布范围和相似模拟试验支架阻力监测装置测得的工作阻力分布范围相同,均为5 000 k N~6 000 k N.相似模拟试验支架阻力监测装置能够模拟现场支架工作阻力,具有良好的可靠性.     

多功能构造物理模拟装置的设计及应用

多功能构造物理模拟试验装置是一套机电一体化试验系统,通过对比分析国内外同类设备的优缺点,对构造物理模拟装置的关键技术进行研究.在分析地质构造形成过程和演化机制的基础上,从动力学和运动学的角度,抽象出地质体形成的受力与变形规律,按照相似性理论构建了试验装置的相似模型,形成试验装置的整体架构和各功能单元的设计思想,运用模块化设计方法,完成系统的概念设计和结构设计.针对试验装置所实现的功能和运动控制要求,开发了基于可编程序控制器技术的"分布式三层解决方案"结构的运动控制系统.应用结果表明:研制的试验装置能完成不同构造样式的物理模拟标准试验,为构造物理模拟试验和定量化分析研究提供了新的技术手段;新的模块化设计思想和构造物理模拟相似理论数学模型为该类试验装置的研制奠定了理论基础.     

物理实验CAI中的教学模拟

教学模拟是计算机模拟在教学中的应用 ,它可以模拟出与真实实验环境极为相似的虚拟环境 ,在物理实验CAI中有着不可替代的作用 .本文讨论了四种教学模拟及其在物理实验CAI中的应用 .     

可视化模拟在燃烧器中的应用

以相似理论为基础，对KBN双通道燃烧器出口湍流场进行了研究，通过因次分析得到了可视化模拟的相似准则。并采用了酸碱水模拟可视化方法，对出口燃烧影响比较大的燃料和燃烧空气的混合情况进行了可视化模拟，验证了所得到的可视化模拟条件的正确性。     

公路下充填开采的相似材料及数值模拟研究

针对公路下大量压煤的实际情况,为尝试性地探索公路下采煤的合适方法,利用相似材料模拟实验对公路下充填开采进行了研究,通过实验得到了公路在充填开采状态下所产生的移动和变形值;同时利用有限元软件ADINA进行三维数值模拟,将数值模拟与相似材料模拟实验的结果进行了对比分析,并研究了开采时煤层倾角、采深对公路稳定性的影响.研究表...     

车辆动力学仿真的可信度评估方法研究

针对我国车辆动力学仿真中缺少可信度评估方法的问题,通过系统分析车辆动力学仿真特点和其他领域可信度评估方法,提出了基于相似度概念,综合应用层次分析法、模糊综合评判法的可信度评估方法,通过对仿真数据与试验数据的离散处理,以及对其相似元数、每个相似元的相似度、各相似元对系统相似度影响的权系数等分析计算,得到仿真可信度值,实现了车辆动力学仿真可信度的定量评估.      

无人机飞行模拟仿真平台设计

为提高飞行控制算法的研发效率,降低研发成本,基于数字孪生技术设计一个无人机硬件在环飞行模拟仿真平台。从几何、物理和行为三方面研究无人机数字模型构建方法,将物理实体以数字化方式呈现。设计一种多元融合场景建模法,依据属性相似归一原则进行建筑物划分,编制建模规则,研究曲面数量优化方法,在UE4（Unreal Engine 4）中整合建筑物模型和高程图,创建真实地形地貌的三维可视化飞行场景。以四旋翼无人机F450为例,与飞行试验的对比结果表明,该平台满足了飞行模拟的实时性和稳定性要求,跟踪曲线误差小于2%,对后续控制算法优化和复杂应用场景试飞具有重要的应用价值。     

高填土涵洞相似材料的试验研究

基于相似理论和量纲分析法,推导出相似指标,并作为试验相似与否的判定原则.以砂、石膏、硅藻土混合物为相似材料,进行相似材料模拟试验.用正交法设计初次试验,用抗压强度相似指标控制试验的相似程度.通过极差分析,得出材料力学指标4个影响因素的重要程度,并在此基础上小范围调整配比进行二次试验,得到符合力学相似指标要求的材料配比.用上述试验设计方法替代全面试验法,可以通过最少的试验次数得到符合相似指标要求的材料配比,大大减少试验次数和时间.试验得出的相似材料配比与力学指标的变化规律,对实际工程相似材料模拟具有一定的参考意义.     

仿真科学与技术的学科发展现状与学科理论体系

世界从工业化向信息化发展的过程中,仿真科学与技术作为一门新兴的学科具备了成为一级学科的条件:该学科已有稳定的研究对象,初步形成了相对独立的理论体系,所培养的人才有明确的应用领域及迫切的社会需求。本文对仿真科学与技术的学科理论体系进行了总结归纳,将其分为基础理论、专业理论和应用理论3个层次,涵盖相似理论、仿真方法论、建模理论、仿真系统理论、仿真可信性理论及仿真综合应用的理论6大部分,并对这6部分理论的内容及其在仿真理论体系中的地位和作用进行了阐述,为促进该学科的成长和学科理论体系的完善抛砖引玉。     

基于WDF理论的电路仿真收敛性探讨

提出了基于波形数字滤波器（WDF）理论仿真技术,与现有较为成熟的Cadence仿真技术相比,在某些模拟电路的仿真结果中存在不收敛的现象.选取由电阻、电容和电感组合而成的多种电路结构,分别在Matlab和Cadence两种仿真环境中进行仿真,并对仿真结果进行对比分析.针对波形数字滤波器理论仿真技术在某些电路中产生的不收敛现象,提出了3种优化方案.      

特低渗透油藏水驱油物理模拟相似准则的推导和应用

 为了完善水驱油物理模拟相似理论,本文在前人研究基础上,针对特低渗透油藏的特点,并考虑特低渗透油藏中流体非线性渗流特征的基本方程,应用检验分析法推导出了特低渗透油藏水驱油物理模拟相似准则,分析了各相似准数的物理意义,确定了模型参数与油藏参数进行转换的关系.提出通过选取与实际油藏储层对应的露头岩心,可以实现模型与原型中两相渗流特征、毛管力特征和非线性渗流特征的相似.所得结论为特低渗透油藏水驱油物理模拟提供了理论指导.     

基于SGI平台的目标观测仿真研究

在研究Vega的基础上,采用虚拟仿真技术,通过模型对象在场景中的方位和属性设置,分析并确定模型的初始姿态,并通过对观察者使用栓系模式定位和分析,将观测者和目标角色对象进行绑定,成功地演示了目标观测的三种不同角度的视景仿真.该系统可以真实地模拟目标观测过程,提供了一个通用的仿真平台,可以大大降低虚拟视景仿真建模中的开发成本,并对同类虚拟仿真的研究也具有重要的指导意义.     

滚筒采煤机截割阻力试验装置的研究

本文介绍一种利用铣床建立的滚筒采煤机截割阻力摸拟试验装置。根据所选定的试验参数,利用相似性法则,确定了各参数的相似系数,建立了1:4的摸拟试验台,并研制了测扭、测三向力的传感器。     

系统参数对混沌映射产生自相似业务流的影响

通过计算机模拟,生成了不同参数条件下混沌映射产生的时间序列,研究了反映各时间序列自相似特性的Hurs参数。研究结果表明,当混沌映射的系统参数变化时,所产生的时间序列的自相似特性也发生变化,既系统参数对混沌映射产生自相似业务流具有很大的影响。     

平板模型水驱油物理模拟相似理论研究

为了给出明确的实验室物理模拟的可行性办法,采用一种与前人不同的推导方法——改进的检验分析法,对特低渗透油藏水驱油物理模拟相似准则进行了推导,给出了在目前实验室条件下,以再现油田生产过程,预测剩余油分布为目的的平板模型。室内物理模拟实验能够最大程度上实现的模拟方案。模拟方案通过选取与实际油藏储层对应的露头岩心,可以实现模型与原型中两相渗流特征、毛管力特征和非线性渗流特征的相似,使得物理模拟实验能够最大程度上反映油藏中的流体渗流规律。对于压裂裂缝无法满足几何相似的情况,提出了一种等效模拟的物理模拟实现办法。按照推导得到的相似准则确定了模型参数与油藏参数进行转换的关系,所得结论为特低渗透油藏水驱油物理模拟提供了理论指导。