明渠紊流中淹没柔性植被流固耦合大涡数值模拟

水生植被广泛存在于天然河道、湖泊及湿地,是河流生态系统的重要成分.它通过改变明渠水流时均及紊动结构来改变河道水流阻力,并在水流作用下发生弯曲和摆动,形成复杂的流固耦合作用.研究柔性植被在水流作用下的运动响应,能够更精确地解析植被的阻水效应.本文采用基于嵌入式迭代浸入边界法的高效能三维紊流计算程序CgLes,开展流固耦合数值模拟,研究柔性植被在水流作用下的弯曲及运动响应,分析植被涡激振动特性及水流阻力规律.模拟结果表明,植被运动以展向摆动为主导,植被刚度对植被运动轨迹和摆动周期有显著影响,进而影响植被的阻水规律.在水动力条件相同的情况下,植被的摆动周期与植被的弹性模量有关,且不受流场影响.随着刚度系数增大,植被运动模式从准周期性摆动变成周期性摆动,最终发展为刚性情况下的静止直立状态;植被刚度较大且间距较小时,植被存在逆流向弯折现象;在刚度较大时,柔性植被随着水流而摆动,抑制流速发展;但是当柔性植被刚度较小时,植被接近倒伏,明渠的平均流速对比刚性植被情况增大;本文算例中植被刚度对平均流速的影响最大约为2.47%.植被间距对植被的下弯幅度影响较小,但对展向摆幅作用显著;平均流速随植被间距增大...     

高转速部分进气涡轮盘气流力及叶片振动响应研究

针对部分进气涡轮盘所受气流力在周向分布的严重不均匀易造成动叶片疲劳破坏的问题，从部分进气气流力特征和叶片振动响应两个方面进行了研究。根据已有数值模拟和实验结果给出了部分进气模式下考虑Kick效应的叶片所受气流力的分布曲线，采用快速傅里叶变换方法(FFT)分析了气流力的频谱特征，研究了转速和进气度等因素对气流力的频域特性的影响；采用有限元方法对某火箭发动机部分进气涡轮盘进行了瞬态振动响应分析，对比气流力的频谱特征，研究了叶片振动响应的特性。结果表明：在部分进气模式下，高转速涡轮盘叶片所受气流激励可以视为脉冲激励，存在多阶谐波分量；高转速或小进气度都会使得气流力的高阶谐波分量的幅值较大，使得涡轮盘叶片发生高倍频的共振或幅值较大的强迫振动，区别于全周进气的涡轮盘只需避开前6倍频气流力可能引起的共振，部分进气时还需考虑更高倍频气流力的影响。     

城市道路安装分隔栏杆对通行能力影响的研究

为明确和固定不同方向、不同性质车辆的行驶路权,在城市道路设置分隔栏,是当前城市交通拥堵治理常用的方法。实践表明,分隔栏对道路有序、安全起到一定作用,但是会导致道路侧向净空减少,对驾驶员心理造成影响,进而影响车辆的行驶速度,道路通行能力反而下降。文章运用道路侧向净空与车速的数学关系模型,从理论上对不同类型城市道路设置分隔栏的可行性进行了研究,并通过对车速实地调查和实例分析,对比分析分隔栏对车速的影响。结果表明,城市道路安装分隔护栏时,要综合考虑道路的宽度、限速值及车型,谨防适得其反的现象发生。     

一类二阶中立型广义Emder-Fowler阻尼方程的振动准则

考虑一类具阻尼项的二阶中立型广义Emder Fowler方程解的振动性, 先借助Riccati变换对非线性项和阻尼项进行处理, 达到线性化的目的, 再利用Philos的积分平均方法, 建立这类方程解的振动准则.     

cRIO平台的轨道车辆运输中状态监测系统的研究①

为了解决轨道车辆采用公路运输交付至业主过程中,运输振动导致轨道车辆频繁出现电机传动轴承损害问题,利用美国NI仪器公司cRIO平台搭建了电机主轴振动的实时监测系统,选用加速度计、GPS和摄像机等传感元件对轨道车辆电机的振动、运输卡车的速度及行驶道路的路面质量等参数进行关联性监测。获得了哈尔滨地铁1号线运输(中车长春轨道客车厂-哈尔滨地铁车辆段)的监测数据,得出了电机主轴振动能量主要集中在20Hz频点附近,市区内的车辆运行速度与车辆振动水平大体呈线性关系,高速路段的振动较市区更为剧烈的统计结论。     

振动流化床干燥专利技术综述

振动流化床干燥技术的研发,扩大了流态化干燥的范围,改善了流化质量,提高了热质传递的强度,已广泛用于化工、食品、陶瓷、医药、聚合物等行业的干燥。本文通过研究目前世界上关于振动流化床干燥技术的专利文献,将有助于振动流化床干燥技术的应用以及改进。     

采用弯曲梁的压电式多方向宽频振动能量采集器

针对现有宽频多方向能量采集器频带窄、结构复杂、成本高等不足,本文提出了一种采用L型弯曲弹性梁的宽频多方向振动能量采集器,并探讨其工作原理、进行实验研究。结果表明:当外界加速度0.4g时,在x、y方向获得宽频采集特性,其带宽约5Hz,z方向带宽约2Hz;在x、y、z方向分别得到约2.5、3V和6V的峰-峰值电压。可见,弯曲弹性梁压电式多方向宽频振动能量采集器不仅具有宽频特性,而且还实现了多方向的能量采集。     

复合跟踪微分器在电容式位移传感器中的应用

针对从含噪原始信号中提取位置以及速度信息,经典跟踪微分器存在不能很好兼顾相位滞后和噪声放大问题、参数多,调试复杂等不足.在跟踪微分器等效线性分析基础上,提出复合形式跟踪微分器,用于电容式位移传感器位置信号跟踪以及速度信号估计,通过MATLAB\SIMULINK仿真以及实验平台测试,结果表明:在跟踪频率1 Hz、幅值1含噪声正弦信号中,复合跟踪微分器能光滑逼近原始位置信号,且能有效进行速度估计,相较于经典跟踪微分器,复合跟踪微分器跟踪相位滞后小0.03 rad,能更好兼顾跟踪信号相位滞后及速度信号噪声放大.     

跷跷板瞬心加速度的3种求解方法

运用3种方法研究传统跷跷板的瞬心加速度,即利用理论力学的点的合成运动方法,运动方程求导数方法和求极限的方法求加速度.基于这3种求跷跷板加速度的情况,特别提出极限法求加速度,从而判断跷跷板的运动情况,为传统跷跷板与轴转动跷跷板的动力分析比较准备条件.