基于相似理论的带钢热镀锌生产线冷却塔模型设计

 某钢厂带钢连续热镀锌线上的冷却塔高达60余米,结构复杂且其上设备繁多,其动特性对工艺段带钢抖动的贡献不可忽视。为了更好地研究冷却塔的动力学特性及其可能带来的对带钢抖动的影响,本文以相似理论中的π定理为基础,对冷却塔进行模型相似设计,并用LMS模态测试系统测试模型塔动态特性,结果发现,模型和原型的动力学特性基本相似,这为进一步在实验室建立抖动试验装置、更深入地研究热镀锌工艺段的带钢抖动问题提供了可靠的塔模型。     

相似有限元理论

采用力学相似理论和有限元法相结合,建立了模型与原型的相应关系,确定了几何相似因子为β时载荷相似因子为β＾２,通过对模型有限元分析和相似变换、取得了对应原型各点的场变量分布．     

应用相似理论设计球磨机模型装置及耐磨试验

应用相似准则推导了球磨机模型的设计条件，确定模型的设计参数。利用设计的模型装置对 稀土低碳白口铸铁及中锰球铁磨球进行模拟对比耐磨试验，并与工业对比耐磨试验进行比较，二 者结果吻合较好，其磨损曲线和磨损形貌很相似。文中对磨球的失效机理也进行了分析。     

几何相似体应力-应变分布相同时的载荷关系

为了保证几何相似模型与原件具有完全相同的应力-应变分布,必须对几何相似模型施加与实际构件成对应比例的各种载荷,因此需要寻求几何相似模型在应力-应变分布完全相同时各种外加载荷的比例关系。从相似理论入手,以2端固支的矩形梁下表面边线中点的应力解析表达式为基础进行推导,得出相应的理论载荷关系,并用算例在弹塑性状态下验证了所得关系的正确性。得到的结论是:对于2个几何相似构件,若几何相似系数为kl,则当外加集中载荷的载荷系数为kl、均布线载荷的载荷系数为kl、均布面载荷的载荷系数为1时,2构件的应力-应变分布完全相同。     

台北地区冬季降水相似预报试验

为研究相似预报技术在低纬度地区的应用问题,利用典型相关分析方法,对台北冬季降水与降水发生前12h西风带上游关键区各高度层气象要素场的相关性进行了分析,定量化地确定了台北冬季降水的预报因子。在此基础上,根据综合相似离度构造多级相似方法,建立了台北冬季有无降水的预报模型;同时利用该模型对1995年冬季降水作了试报。结果表明,该模型可以综合考虑因子相关问题,预报效果较好。     

对定床变态河工模型相似性的几点研究

本文通过同一工程的正态和变态两种模型的对比分析，认为试验平原地区宽浅式河道平面上水力和热力特性或工程布置方案，变态模型可以满足相似要求。但是对研究地形条件复杂的河段或只研究河段局部地区及建筑物的水力热力特性，建议采用正态模型。     

不完备信息系统中Rough集的扩充模型

经典的Rough集理论所处理的信息系统必须是完备的.为了能够分析处理不完备的信息系统,需要建立新的扩充Rough集模型.对现有的几种比较有影响的Rough集扩展模型进行了分析研究,提出了一种带约束的相似关系Rough集模型,并将这些扩充模型之间的关系进行了分析比较.结果显示,基于约束相似关系的扩充Rough集模型优于基于容差关系的扩充Rough集模型和基于相似关系的扩充Rough集模型,使得对象的划分更加合理,符合人们在处理数据时的直观感觉.     

基于历史信息选择软件可靠性模型的方法

利用历史软件项目使用模型的信息为当前软件项目的模型选择服务,提出了一种基于历史信息选择模型的方法.对于每个候选模型,根据历史项目使用该模型的准确度以及历史项目与当前项目的相似度两者来确定该模型对当前项目的适应度,并将适应度最高的模型视为当前项目的最佳模型.该方法未限定模型的类型,突破了已有的模型选择策略的应用范围限制.     

基于缩比模型的水下滑翔机运动相似性研究

利用水下滑翔机缩比模型预报原型运动特征及滑翔经济性的前提是两者运动相似．以天津大学自主研制的PetrelⅡ水下滑翔机作为研究对象,从相似理论出发,基于动力学方程及纳维-斯托克斯(N-S)方程,推导了水下滑翔机原型与模型在运动相似时应当满足相似准则以及相似转换关系．采用计算流体动力学方法计算了不同缩比情况下水下滑翔机的升力系数及阻力系数,得到了尺度相似比与升力系数、阻力系数的关系．分析表明,在稳定滑翔状态下,水下滑翔机缩比模型与原型运动相似需要满足弗劳德准则;在该准则下,在一定的缩尺比范围内,升力系数与阻力系数的尺度效应并不明显,以尺度相似比为0.5设计缩比模型最为合适．通过水池试验获得了缩比模型在一定俯仰角下的速度、升阻比等运动参数,试验结果表明：缩比模型与原型间存在运动相似性;缩比模型在水池试验中得到的横向速度、垂向速度和升阻比与水下滑翔机原型海试结果吻合较好,相对误差满足工程误差要求．论文提出的利用水下滑翔机缩比模型对原型运动参数和滑翔经济性进行预报切实可行,可为大型水下滑翔机的设计提供实验室验证平台,对于缩短研发周期具有重要意义．     

偏序相似度在多属性决策问题中的应用

针对决策者只能提供决策方案的序数偏好信息,且属性权重系数不确定的多属性决策问题,提出了一种基于偏序之间相似度的多属性决策方法.该方法运用相似关系确定出相似度,建立了最大控制指标和最小被控制指标模型.通过模型的计算,得出方案集的两个全预序排列,然后将这两个全预序排列合并成方案集的最后排序.该排列具有更符合现实决策行为的偏序结构.最后,举例说明了该方法的可行性.     

稠密性对微尺度与稀薄气体流动相似性的影响

基于Enskog稠密气体理论,通过考察密度对气体物性及流动特性的影响,分析了微气体流动与稀薄气体流动相似性成立的条件.结果显示,若微气体流动中需要考虑稠密性对气体物性和宏观流动参数的影响时,表征微气体流动和稀薄气体流动的3个量纲一的特征数(Kn、Re和Ma)不可能同时对应相等,两种流动不可能相似.研究了稠密性对徽气体流动特性和输运系数的影响,同时,分别以基于稠密气体理论的声速相对偏差小于5%和基于热力学分析的压力相对偏差小于0.5%为限,计算得出各种气体在两种流动相似性失效时的密度值.     

形状记忆合金丝驱动的仿生转动关节臂

提出了动物关节臂的力学模型,讨论了形状记忆合金（ＳＭＡ）和动物骨骼肌生物力学行为的相似性和力学性能的差异．基于仿生学的原理,研究了用ＳＭＡ丝驱动仿生转动关节的技术．研制了能实现ＳＭＡ感知功能的控制电路和ＳＭＡ丝驱动的仿生转动关节驱动器,并用该关节驱动器开发了一个两自由度的微型关节臂,该微型关节臂可用于微型步行机器人和人工假肢．     

微观非均质储层注水开发室内模拟及监测方法

储层微观非均质性普遍存在且影响着渗流特征。为了直观有效地表征和模拟储层微观非均质特征及其对水驱开发效果的影响,室内条件下研制了具有微观非均质特征的可视化填砂模型和砂岩岩心模型。分别采用录像观察和饱和度测试的方法,实验模拟并监测水驱开发动态,分析渗流特征及残余油的形成与分布,明确储层微观非均质性对注水开发效果的影响。两种模型实验结果表明:局部低渗形成的微观非均质性易使油水前缘不稳定,指进明显,出口见水较快,驱油效率较低;注水开发后微观非均质储层残余油主要分散分布在局部低渗部位以及低渗部位之间的水动力滞留带;通过录像方法能直观定性地跟踪水驱开发动态,而采用饱和度测试分析可以定量表征油水变化情况,两者相结合可以较全面分析微观非均质对渗流特征及水驱开发效果的影响。     

微重力场中对流-辐射耦合换热系统的地面模拟

为在地面模拟太空舱内的流动与换热，通过理论分析和数值模拟，发展了微重力条件下对流－壁面辐射耦合传热稳态系统的地面相似模拟技术，进一步完善了温度－材料综合保持的自然对流抑制技术。通过采取补偿热流，调整壁面热流密度分布的方法，使尺寸缩小后的模型的Ｎｕ数、材料和温度与原型保持一致，从而实现模型与原型流动和换热相似。针对均匀通风方式，用数值方法对相似性进行了验证，确定了均匀通风方式下能实现地面模拟的模型的比例     

一种积层式压电驱动微纳喷雾技术研究

经济高效的微纳粉体制备技术是近年来研究的热点问题之一。针对微纳粉体喷雾干燥的要求,研究设计了一种积层式压电驱动微纳喷雾干燥粉体制备技术装置。研究首先构建了动力学模型,在此基础上对其关键结构进行了设计,并制造了一台实验装置;通过微纳喷雾干燥实验研究,证明了该技术装置可以制造出粒径≤600 nm的微纳粉体。该技术的研究,为其实际应用奠定了理论和实验基础。     

软岩流变模型实验相似准则的推演及应用

为了解决室内围岩力学特性测试周期长、效率低,难以为进展中的工程支护提供及时、准确地科学指导问题,利用相似理论量纲分析法导出软岩模型试验中模型和原型应满足的相似准则,得出软岩模型试验中弹性阶段、屈服阶段、流变及应力松弛过程中模型与原型的各个物理量间必须满足的相似关系.结果表明:选用合适的相似材料不仅可模拟软岩的流变特性,还可得到原型试验和模型试验大的时间比.为探索简便、快速、高效的测试软岩流变特性的新方法提供了重要的理论依据.     

熔窑内玻璃液流动与传热模型实验的新准则

熔窑内玻璃液流动与传热模型实验由于无法同时满足３个相似准则Ｒｅ，Ｇｒ和Ｐｒ相等，通常采用只保证两个相似准则 Ｒｅ，Ｇｒ相等而忽略 Ｐｒ准则的方法。分析表明，Ｐｒ对液流速度场和温度场却有强烈影响。基于熔窖内玻璃液的流动特点，由流动与传热控制方程导出了熔窑玻璃液流模型实验的两个新准则Ｇｒ／Ｒｅ和Ｐｅ。这两个新准则综合了 Ｒｅ，Ｇｒ和Ｐｒ ３个相似准则的作用，因此模型实验的相似性可得到实质性的改进，实验设计和操作也可更加方便。这种新的熔窑玻璃液流模型实验方法的有效性通过数值计算得到了验证。     

硬脆材料端面微磨削的磨削力及试验研究

端面微磨削对于加工硬脆材料具有显著的优势。磨削力是磨削机理研究的主要参数之一。本文基于微磨削的特点和逆磨与顺磨的不同,建立了磨削力模型。采用石英玻璃对端面微磨削进行实验研究。通过实验数据对理论模型参数值进行确定,完善并修正磨削力模型。通过实验测得的数据验证磨削力理论模型的正确性,并分析误差产生的原因。     

土石坝松散体模型材料研究的新进展

符合相似准则的松散体模型材料的研制成功使土石坝全断面或整体模型试验比较容易实现,取得的成果可供实用。在松散体模型试验中,不仅可以考虑土石变形的非线性,而且可以实现渗流,地震荷载亦可作为体积力处理。该材料还可用来制作离心机模型试验中符合相似准则的堆石坝体模型材料。     

智能电网中电动汽车与微网联合运行的建模与仿真

利用多Agent建模方法构建微网负荷、电动汽车及发蓄电装置模型;利用离散事件建模方法构建换电站模型;利用系统动力学建模方法构建微网母线功率模型.仿真结果表明,电动汽车的接入提高了微网的日间高峰时段和夜间负荷,造成了电网峰值和峰均比的增加,需进一步增加微网蓄电装置以提高对可再生能源弃能的吸收和电动汽车充电能耗的补充;在充分的充电服务支持下,电动汽车对换电服务的需求较少;所提模型能够较好反映电动汽车与微网的联合运行过程,对实现微网安全性、可靠性和高效性运行具有重要作用.