泵用串联式干气密封的优化设计及其性能校核

通过多目标优化理论构建了螺旋槽气膜开启力与泄漏量之比的协调函数,并利用该目标函数,通过Maple软件,对泵用串联式干气密封进行近似求解,获得螺旋槽的最佳槽形参数,获得气膜厚度2.14μm.应用Solidworks软件建立螺旋槽和气膜模型,并利用Gambit软件对模型划分网格.运用Fluent软件,在给定的工作条件下,对螺旋槽内部微间隙三维气体流场进行数值模拟,得到了速度分布、压力分布和泄漏量等数据,经计算得到最终的气膜厚度2μm,与优化气膜厚度的误差仅为6.5%.从而证明可以利用该方法对此类干气密封装置进行优化设计及性能校核.     

一类模型局部改变的正演模拟快速算法

针对一类模型发生局部改变后的正演模拟问题,提出了一种快速算法,并且结合有限差分法,给出了有限差分时间分段法.针对四维时间推移问题进行了数值模拟.数值计算的结果表明该有限差分时间分段法是一种快速有效的算法.     

动静压轴承偏斜状态下的静特性分析

动静压轴承集中了动压轴承和静压轴承的优点,但对其性能研究还很少,尤其是轴线偏斜对其性能影响还无专门研究.本文通过分析不同的偏斜情况,应用有限差分法,求解雷诺方程,分析偏斜后动静压轴承的静特性.     

转速对波度式机械密封性能的影响

以波度式机械密封为研究对象,采用差分法将雷诺方程离散化,利用Matlab软件编制有限差分方程程序,分析转速对波度式机械密封性能的影响。结果表明:在相同膜厚下,随着转速增大,密封开启力明显增大,泄漏量也随之增加,但变化幅度很小。     

随机微分方程2种数值方法的稳定性分析

给出了求解随机微分方程的2种数值方法:有限差分法和向后Milstein法,基于随机微分方程的试验方程分析讨论了2种数值方法的均方稳定性和A-稳定性,得到了相应的稳定性条件和稳定域.最后应用MatLab进行模拟演示,模拟演示结果表明,有限差分法和向后Milstein法都全局一阶强收敛于随机微分方程的求解过程,并且验证了均方稳定理论的正确性.     

广义非线性Schrdinger方程组的一个新的守恒差分格式

对两类广义非线性Schrdinger方程组的初边值问题给出一种新的高精度守恒差分格式,证明了它保持原来微分方程所具有的两个守恒关系,并对差分解作出了先验估计,在此基础上证明了差分解的存在唯一性以及差分格式的稳定性和收敛性.对差分方程组,给出了追赶迭代法求解公式,并证明了差分解的收敛性.     

广义非线性Schr(o)dinger方程组的一个新的守恒差分格式

对两类广义非线性Schr(o)dinger方程组的初边值问题给出一种新的高精度守恒差分格式,证明了它保持原来微分方程所具有的两个守恒关系,并对差分解作出了先验估计,在此基础上证明了差分解的存在唯一性以及差分格式的稳定性和收敛性.对差分方程组,给出了追赶迭代法求解公式,并证明了差分解的收敛性.     

一类广义Boussinesq方程的守恒差分格式

研究一类六阶广义Boussinesq方程的数值算法,方程中包含多项高阶色散项,模型形式和非线性都很复杂。从定性分析的角度给出数值解的几种性质,设计一种基于待定系数法的能量守恒差分格式,对高阶色散和非线性源的差分形式进行了恰当的处理。结果表明,设计的有限差分法能有效地找到复杂结构项的差分形式,得到较好的收敛阶;讨论分析了数值解的稳定性和存在性。     

混凝土强度尺寸效应的本构描述及其数值实现

大量试验表明混凝土强度存在尺寸效应.为了清晰表达出尺寸效应的物理本质,基于I阶梯度损伤理论给出了混凝土强度尺寸效应的本构描述;在有限单元网格的高斯点上建立非均匀的正交有限差分网格,构造相应数值算法.数值模拟结果表明:混凝土梁的名义抗弯强度Mnom随着梁深d的减小而单调减小,Mnom随内部特征长度的增大而单调增大,与文献中的实验结果相吻合,利用I阶梯度损伤理论解释混凝土强度尺寸效应现象是可行的.     

二维电磁逆散射变形玻恩迭代法的改进

该文对二维剖面重建的变形玻恩迭代法提出一系列改进方法,包括提高求解正问题的精度和计算效率,采用二次差分正则化并用加权最小二乘法解正则化反演方程,以及利用先验知识预估初值和采用增频法.这些改进方法使反演迭代的收敛性以及解的稳定性和分辨率明显提高.     

基于DLC薄膜的干气密封端面摩擦试验分析

在干气密封工程应用中为了降低动静环的变形,出现了"硬对硬"的摩擦副设计,但是存在端面磨损和密封失效等问题。因此,在静环表面制备类金刚石碳膜(DLC)对改善干气密封运行情况和摩擦性能至关重要。首先利用磁控溅射法在静环表面制备了2μm的DLC薄膜,其次利用端面摩擦磨损试验机分析了不同工况下静环表面DLC薄膜的摩擦系数、温升和摩擦系数波动。并采用光学显微镜观察了静环的磨损表面形貌。试验结果表明:随着转速与载荷的增大,端面温升增大,摩擦系数减小且摩擦系数的波动幅度也逐渐减小,并在较短时间内保持稳定。这是由于DLC薄膜表面的石墨化进程与高润滑性;同时,随着载荷的增大,未出现较为严重的表面擦痕,说明DLC薄膜改善了端面间的摩擦特性,从而减缓了动静环表面的损伤。试验结果对提高干气密封端面摩擦特性有一定的指导作用。     

比例延迟微分方程均匀网格的BDF方法的收敛性及稳定性（英文）

研究在均匀网格下,比例延迟微分方程向后微分公式的收敛性及稳定性。在均匀网格下,将向后微分公式与线性插值相结合来求解比例延迟微分方程,给出相应的差分格式,证明该差分格式数值解的收敛阶为1;分析比例延迟微分方程向后微分公式的渐近稳定性;数值算例验证了理论结果。     

解线性薛定谔方程的广义时域有限差分方法的紧致形式

文献[1]提出了求解线性薛定谔方程的广义时域有限差分方法（GFDTD）,其中的Laplace算子是用二阶中心差分和四阶中心差分逼近的.本文用文献[2]提出的一般的紧致差分格式来逼近Laplace算子,从而得到了紧致形式的广义时域有限差分方法（CGFDTD）.我们分析了其稳定性条件,数值算例结果证实了理论分析.     

一种曲线拟合的无限维优化途径

提出了曲线拟合问题的一种新途径,这种途径将问题转化为一种无限维优化问题,然后用有限维逼近无限维的优化算法来求解.给出了算法的收敛性,数值实验说明了算法的有效性.     

StoIt 45°上行波方程偏移的一种新算法

将Fourier方法与有限差分法相结合,并借助投影算子,建立了既简单、又适合变速度模型的Stolt 45°上行波方程偏移的一种新算法,同时讨论了其稳定性.     

Lorenz方程组的有限差分格式的长时间行为

考虑带有整体吸引子的Lorenz方程组,研究由Euler隐格式和一类Crank-Nicolson格式生成的离散动力系统,证明这些离散动力系统都存在整体的吸引子.同时证明两个差分格式在有限的时间段[0,T]上的稳定性和差分解的收敛性.     

纯水液压锥阀中二级节流的抗气蚀性能研究

为了研究二级节流结构在水压锥阀中的抗气蚀特性,首先从理论上进行分析,然后通过CFD软件,对不同锥角二级节流锥阀的三维流道进行气穴流场的数值模拟计算。通过仿真计算,得到相应的压力分布云图和气体体积百分比分布。分析压力分布对气体体积数的影响,并将结果与一级节流进行对比分析,采用二级节流使得节流口进出口压降减小,经过阀口的最低压力升高,气体体积百分数明显降低;在开度为0.4mm、阀芯半锥角为30°时,没有产生气泡,直接抑制气蚀的产生。因此,二级节流结构能够有效地减轻水压锥阀的气蚀现象。     

一种新环境选择策略的多模态多目标优化算法

为了获得多模态多目标优化问题较优解集，本文针对差分进化算法提出了一种新的环境选择策略，一方面通过保留种群中非支配解确保目标空间的收敛性，另一方面通过和参考向量关联获得目标空间分布性较好的种群，通过同时考虑目标空间收敛性和决策空间多样性来选择下一代父代个体。在11个多模态多目标测试函数上的结果表明，本文算法在求解多模态多目标优化问题上是有效的。     

一维热传导方程的一般二层差分格式的长时间性态

考虑了一维热传导方程的一般二层差分格式解的长时间行为,研究了差分解的长时间收敛性与差分格式的长时间稳定性、相容性之间的关系.在一定的条件下,得到了差分格式的长时间稳定性、差分解的长时间收敛性以及当,n→∞时,差分解收敛到对应的稳态解(即差分解具有渐进性质)等.     

新型柱面气膜密封的设计与试验

由于流体旋转机械面临复杂工况与交变载荷,导致其轴端采用的常规密封无法满足工况要求,因此研发一种低泄漏、高稳定与长寿命的密封变得尤为重要。基于浮动环的浮动性以及微槽的动压特性,研制了具有浮动与微槽特性的新型柱面气膜密封。对柱面气膜密封的界面形状进行设计与优化:流线型斜槽、矩形槽、优化流线型斜槽、优化矩形槽;使用3D光纤激光打标机对柱面旋转环进行表面槽型雕刻;搭建试验系统并分析不同工况、槽型下柱面气膜密封泄漏量的变化规律,观察轴套和浮动环表面的擦痕轨迹。试验结果表明:当压力流一定时,随着转速的增加,4种微槽的泄漏量都有所下降逐渐趋于稳定,并且优化槽的泄漏量明显小于原始槽,当转速一定时,压力的上升导致4种槽型泄漏量急剧上升,近乎呈线性分布。