用于跨/超声速壁板颤振精确分析的流-固耦合有限元算法

为了精确和定量分析超声速与跨声速壁板的颤振特性,提出了一种基于有限元方法的流-固耦合算法,并用其研究了二维壁板颤振问题。首先,给出了壁板的von Kármán几何大变形运动方程,以及高速气流的欧拉控制方程。然后,采用标准有限元方法对壁板方程进行空间离散,而对流动控制方程的离散则运用双时间步长推进的特征线分裂有限元方法,从而有效地消除了流场数值解的振荡问题。随后,采取松耦合算法实现了流体与固体间的数据传递。最后,运用所提出的算法对超声速和跨声速气流作用下壁板的气动弹性特性进行了分析,考察了归一化动压、预紧力和厚度比对系统特性的影响,并将该算法的分析结果与采用线性/非线性活塞理论和线性化势流理论的经典壁板颤振结果进行了对比,证明该算法可以在较宽广的马赫数范围内给出气动力的精确描述,尤其适合于分析跨声速气流下的壁板气动弹性响应。     

基于二阶滑模观测器的无刷直流电机转子位置估计

针对一阶滑模观测器(F-SMO)存在的抖振和相位延迟问题,提出了基于二阶滑模观测器(S-SMO)的线反电势(LBEMF)估计策略,将不连续控制作用在滑模变量的高阶微分上,采用超螺旋算法设计控制率,能较好地削弱抖振,得到连续光滑且无滞后的反电势估计值.针对相反电势法存在的相移问题,采用线反电势过零点直接作为换相点的换相策略.仿真和实验结果表明,所提策略能够准确估计无刷直流电机线反电势,获得准确的转子位置换相点,实现无刷直流电机的无位置传感器控制.     

非落地钢管桁架拱结构稳定性能

由于使用空间的需要,钢管桁架拱多为非落地拱,支承于桁架柱或其他结构上.桁架柱或其他结构的刚度的变化,会直接影响钢管桁架拱的稳定性能.本文在考虑刚度等效原则的基础上,根据线弹性稳定理论,推导出非落地钢管桁架拱结构面内、外临界荷载表达式.根据面外失稳临界荷载值不小于面内失稳临界荷载值的原则,沿圆弧拱侧向等距离布置侧向支撑,以防止其发生面外失稳,进而确定出侧向支撑的布置数目.分析得出圆弧拱的半径对侧向支撑的数目没有影响;随着桁架拱的开角(矢跨比)、桁架拱截面高度的增大,侧向支撑的数目增多;随着桁架拱截面宽度的增大,侧向支撑的数目减少.最后得出侧向支撑数目与无量纲参数f/L、h/b的关系表达式.     

三门峡市一次大雪天气环流特征以及数值产品解释应用

在分析了环流背景、影响系统以及欧洲数值产品的基础上,结合MICAPS资料和多普勒雷达的反射率因子、径向速度、风廓线产品,对2011年2月28日大雪过程进行分析,同时又对数值产品进一步解释应用.结果表明:阶梯槽的同位相叠加和低层辐合线的加强南压是此次过程的主要影响天气系统;从这次降雪过程的组合发射率因子产品上看,本次降雪过程回波分布均匀、连续、范围较大;基本速度产品显示高层辐散,低层辐合,有利于降雪的形成;风廓线产品显示"天南地北"的形势.这样的流场配置对降雪比较有利,加大了垂直切变,有利于上升运动的加强.欧洲数值预报产品对本次降雪过程有一定的指导作用,高度场有较好的对应关系,温度场偏差较大,对降水量级不好把握.     

Armijo线搜索下谱共轭梯度法全局收敛的一个充分条件

在一般假设下,提出并证明了Armijo线搜索下谱共轭梯度法全局收敛的一个充分条件,分析了充分条件的优越性。分析结果表明:1)该充分条件的一个推论是文献[9]中定理1弱化后的结果;2)谱参数对谱共轭梯度法的全局收敛性起着重要的调节作用;3)该充分条件为构造全局收敛的谱共轭梯度法提供了依据。     

城市生态系统能值利用的相图分析——以乌鲁木齐市为例

为促进干旱区城市可持续发展,以乌鲁木齐城市系统为例,基于2004和2010年统计数据,利用相图法分析得出:2003和2009年系统对不可更新自然资源的利用比例极大,对可更新自然资源利用比例最小;6年间系统对自然资源利用比例下降,尤其对可更新资源利用比例下降显著,为33.84%,而社会反馈投入能值比例上升;两年系统虽都处于可持续发展状态,但可持续发展指数有所下降且均接近下限。欲提升系统可持续发展性能,必须合理调整其能值利用结构。     

熔融制样-X线荧光光谱测定Al_2O_3中Fe_2O_3,SiO_2,Na_2O的含量

应用熔融制样-X线荧光光谱法测定Al2O3中主要杂质Fe2O3,Si O2和Na2O的含量。采用Li2B4O7挂壁制备熔剂坩埚,分散剂溶解并分散Al2O3样品,蒸干过量水分后加混合熔剂(Li2B4O7∶Li BO2以12∶22的质量比混合),低温蒸干,并加热熔融制成厚度为2.5 mm的玻璃状熔片,用X线荧光光谱仪对Al2O3中Fe,Si,Na等元素同时进行测定。通过对此方法精密度及精确度的考核,其测量结果与化学值相吻合,三者杂质的标准偏差均小于10%,测定值与已知值之间的误差均符合标准规定。     

密封皮碗骨架结构改进及优化分析

针对钻井作业中密封皮碗在高压下失效的现象,设计了一种密封皮碗的钢制骨架。应用ANSYS Workbench,通过建立具有钢质骨架的密封皮碗模型,进行35MPa密封压力下的承压能力分析;通过对骨架结构相关参数进行优化设计,得到满足设计要求的密封皮碗骨架形式。     

悬索线型拱轴线在大跨度拱桥的应用讨论

基于大跨径等截面拱桥的恒载分布更接近于沿拱轴均匀分布,该文推导了拱轴线的新型公式——悬索线拱轴线方程,并结合工程实例进行实桥分析计算,计算结果表明拱圈应力均匀性,验证悬索线型拱轴线在大跨度拱桥中应用价值.     

尾矿坝渗流场模型简化与浸润线计算

针对尾矿坝安全状况评估中的渗流场计算和求解渗流微分方程的浸润线等问题,将尾矿坝渗流计算区域简化为渗透系数为常数的矩形模型,建立矩形模型区域中工程实际边界条件方程,通过傅里叶级数法得到收敛的无穷级数解.利用Matlab对公式进行仿真,得出工程中所需的各种形式的浸润线,确定一种简化处理渗流场解析解与工程实际浸润线的计算方法.