特种涡轮驱动混流泵瞬态空化特性

为了研究水泵液压系统瞬态特性,建立了水泵液压系统运动物速度和泵转速的瞬态数学模型,分析了涡轮泵启动瞬态过程中0.73,0.90和1.00s三个典型时刻运动物速度与加速度、泵流量及其空化特性.数值模拟结果表明:不同NPSH工况叶片表面空泡分布规律一致,在叶片弦跨度0.7~1.0区域,空泡体积分数向轮缘方向迅速增大,在轮缘区达到最大值;在运动物出舱工况下,当装置空化余量为14.23m时,轮缘圆周面上平均空穴面积达到33%左右,空泡堵塞了叶片流道,导致泵扬程下降了约61%,满足不了水泵液压系统运动物的加速度要求.模型泵试验结果表明:水泵液压系统涡轮泵启动后,泵转速近似线性加速,泵的必需空化余量值随之迅速增大,在运动物出舱时涡轮泵转速、流量和必需空化余量均达到最大值,为了避免涡轮泵叶轮空化诱导运动物出舱失败,应规定水泵液压系统最小潜水深度.     

心血管支架瞬态扩张的有限元分析与设计优化

在经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)的帮助下,血管支架已成为心脏疾病的一个主要治疗手段。经研究,支架气球系统端部的结构影响了支架的瞬态扩张行为。支架气球系统的膨胀呈现非均匀扩张,即两端先于中部扩张,该现象会在支架的端部致使血管损伤。文中运用有限元法(FEM)模拟分析不同的支架结构和气球的长度在不同的内部压力下的瞬态膨胀过程。模拟结果表明,端部优先现象可以通过支架几何形状的改进和优化气球长度来消除。     

GIS中VFTO辐射干扰的场路波协同法仿真研

超高压气体绝缘开关设备(GIS)中的隔离开关操作产生的特快速瞬态过电压(VFTO)会对开关及其周围设备产生严重的干扰。针对这一工程问题,给出了VFTO辐射干扰的场-路-波协同仿真方法。结合工程实例,首先用准静态电磁场分析方法提取了GIS的等效电路,结合开关电弧的时变电阻模型,应用宽带电路方法得到VFTO的等效时变电压源,最后利用时域瞬态全波方法仿真了VFTO在空间内的电磁场干扰。该方法对于高压开关的设计具有参考意义。     

框架—剪力墙结构高层地震问题的数值分析

应用ANSYS有限元分析软件对框架—剪力墙结构高层建筑进行地震响应和地震波瞬态分析,通过对高层框剪结构在自振及地震波作用下的分析,得出结构位移与地震频率的关系,为高层框剪结构的抗震设计提供具有一定价值的参考意见。     

液力缓速器瞬态两相流动大涡模拟及性能预测

为了全面掌握液力缓速器各个流动单元内速度场和压力场的分布特性,提取了全流道几何模型作为计算区域,利用CFD平台的大涡模拟法和多流动区域耦合计算的滑动网格法对液力缓速器内部气液两相流动进行了三维瞬态数值模拟,将混合模型与欧拉模型交替运用在其多相流模型中,获得了不同充液率下液力缓速器内流场结构的变化及两相体积分数分布情况,分析了流场内二次流、脱流及涡旋的产生机理,并计算了缓速器的外特性.结果表明:数值计算结果与试验结果吻合很好,误差在8％以内;流场计算十分准确,运用的大涡模拟方法可以有效地模拟液力缓速器流场内的真实液流结构,其结果可以用来指导液力缓速器的设计及其结构优化.     

降雨条件下边坡稳定性分析

把降雨入渗条件下的边坡稳定性问题转化饱和-非饱和渗流问题的应力场和渗流场来计算,考虑在降雨入渗过程中滑动面抗剪强度的影响,研究降雨入渗过程对边坡的安全系数的影响.应用瞬态的饱和-非饱和二维有限元渗流模型,对降雨条件下的边坡的稳定性进行了模拟,模拟的数值计算结果表明,在降雨入渗过程中,边坡的安全系数在不断减小.     

一种高压、低功耗、瞬态响应增强型CMOS线性稳压器

提出了一种用于电源管理系统的高电压、低功耗CMOS线性稳压器。通过使用所提出超级源极跟随器,位于功率管栅极的内部非主极点能够很容易地被推到单位增益带宽以外而不消耗大的静态电流,因此,有效减小了内部补偿电容;通过使用动态频率补偿技术,稳压器能在整个负载电流范围内稳定。提出的超级源极跟随器通过在功率管栅极处增加充电通道和放电通道改善了瞬态响应。该方法在降低功耗的同时,得到了快速且安全的上电瞬态响应和快速的负载变化瞬态响应.使用0.5μm高压n阱CMOS工艺,外接R_(ESR)为10 mΩ的0.47μF负载电容时,仿真发现,该稳压器表现出良好的稳定性和瞬态响应,而仅消耗10μA的静态电流.     

某型号高速列车M车的振动舒适性分析

研究了如何在高速列车设计阶段预测机车振动舒适特性.首先采用ANSYS建立某型号高速列车M车的有限元模型,在MATLAB中采用频域法对功率谱密度进行处理;然后以轨道水平不平顺为例进行瞬态分析模拟出高速列车在运行时的整车响应,采集地板上某些节点加速度响应数据,进行相关处理后得出了M车对应的舒适度和平稳性指标.这种方法使理论设计阶段进行有效地评价高速列车在不同运行工况下的振动特性和旅客乘坐舒适性成为可能     

层状介质热传导瞬态分析的一种新半数值解法

文章引入状态空间理论,并在时域内应用差分格式,建立了层状介质热传导问题的状态方程,分析了层状介质的热传导瞬态过程;为检验所提方法的有效性,针对一特殊问题给出了其精确解,并将所得结果与精确解做了对比;算例表明,半数值解法的求解精度很高,对于分析层状介质的热传导瞬态过程非常有效;所提方法可进一步推广应用于复合材料层合结构的瞬态热应力的耦合分析。     

基于重叠型区域分解的时域积分方程法

时域平面波算法可以降低时域积分方程的计算复杂度以及内存消耗,但是时域积分方程的阻抗矩阵的近场部分元素无法减少,内存消耗依然很大。提出了利用重叠型区域分解法降低时域积分方程的内存需求,通过采取划分子区域,利用特征基函数法降低阻抗矩阵规模的方法,降低了内存消耗。数值算例验证了重叠型区域分解法结合时域积分方程能有效地用于瞬态电磁散射问题的分析。