旋转叶轮应力分布的有限元数值模拟

文章对旋转叶轮(圆盘)的应力分布运用有限元方法进行了数值模拟.首先给出了等速旋转圆盘弹性应力分布的理论公式,然后进行有限元数值模拟,详细给出分析模型的建立、载荷和约束条件,给出数值模拟的结果,并对模拟结果与理论结果进行了对比.而且引入一个实例进行了上述一系列的分析.最终证明理论计算结果与数值模拟结果完全一致.     

基于有限差分方法的水中爆炸三维数值模拟

针对水中爆炸的三维数值模拟问题,采用基于有限差分的拉格朗日与欧拉相结合的方法,在矩形网格上离散差分基本方程组;在欧拉步中引入模糊方法处理界面,计算各输运量;编写了数值模拟程序,进行了炸药在水中爆炸的三维数值模拟.爆炸场中考虑了有刚性障碍物及有反射有限边界计算域.结果表明,模拟结果与实际情况基本吻合,特别是冲击波在水中传播的模拟效果较好,证明所采用的三维数值模拟方法是有效和可行的.     

角钢成形过程三维有限元热力耦合模拟

应用MARC／autoforge商用有限元程序,采用大变形弹塑性有限元方法对角钢的轧制过程进行了三维有限元热力耦合模拟．对模拟过程中涉及到的变形、温度场和宽展等进行了分析和探讨,重点分析了角钢异形孔中轧件的变形和应力分布．数值模拟的结果和现场实际轧制的情况进行了对比,结果证明数值模拟结果与实际轧制情况相符合．     

门式刚架柱滞回性能研究

根据门式刚架楔形H型钢柱失稳时局部和整体相关屈曲的特点,提出能考虑其相关屈曲特征和滞回性能的数值模拟方法.通过8根大宽厚比楔形钢柱的试验结果与数值模拟和理论数值解的比较表明,数值模拟方法是一种研究大宽厚比楔形构件滞回性能的有效方法.选取一组工程常用构件进行往复荷载作用下的数值模拟分析,比较腹板宽厚比的影响,认为此类构件具有一定的延性和耗能性能,证明《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中的相关规定偏于不安全.     

浅析PLAXIS在载荷试验中的应用

通过采用有限元软件PLAXIS对台山核电站强风化花岗岩载荷试验进行模拟,证明PLAXIS是可以应用于荷载试验模拟分析,并讨论了在模拟试验中参数的选取、实际工程经验以及软件本身的局限性都是数值模拟的关键,因此,PLAXIS的数值模拟还需要大量的试验去验证。     

MODFLOW在淮北地下水数值模拟中的应用

针对淮北地质构造极为复杂,区内存在三个复式褶皱构造并发育多条断层和多层含水层,且区内个别地层还存在缺失现象的情况,应用Visual MODFLOW建立研究区地下水流数值模拟模型,并利用软件自身提供的墙体边界模拟断层,非活动单元屏蔽掉缺失的地层,可很好地模拟上述现象。通过模型调试,将地下水位实际观测结果与数值模拟计算结果较好地吻合,证明这种建模方法是合理的和有效的。     

管束间复杂区域流场的离散涡数值模拟

对管束间复杂区域流场的数值模拟方法进行了分析,针对管束绕流的具体困难,对现有基于Lagrange框架的离散涡方法进行了改进并提出相应的数值算法.改进后的算法只需用较少的涡元数量,使管束绕流的快速计算成为可能.将数值模拟结果与实验进行对比,发现无论是瞬时流场还是平均速度和脉动速度分布的结果,两者都非常吻合.证明提出的离散涡方法模拟管束间的单相流动是完全可行的.     

大跨屋盖风荷载风洞试验及数值模拟

以闽南某大跨体育馆屋盖表面为例,进行风洞试验和计算流体动力学(CFD)数值模拟研究.通过风洞试验,得出体育馆最不利风向角下的平均风压系数和分块风压系数.基于CFX10.0软件平台,采用剪切应力输运(SST)k-ω湍流物理模型,对屋盖上的平均风压进行数值模拟.将计算结果与风洞试验数据进行对比,结果显示两者大体上基本吻合,证明数值模拟可以较准确地模拟实际大跨屋盖表面的平均风荷载.     

大跨预应力高铁站台雨棚风荷载特性研究

应用CFD数值模拟方法对太阳板进行模拟,得出太阳板表面的风压系数,与已有文献中风洞试验结果对比分析,验证本文数值模拟方法有效性.根据雨棚板形式不同,提出了斜板型雨棚、Y型雨棚和折板型雨棚3种新型大跨预应力拉索雨棚,应用CFD数值模拟方法对其进行研究,得出不同类型雨棚表面风压系数.研究结果表明,太阳板数值模拟结果与风洞试验结果吻合,证明数值模拟准确可行.根据得出的雨棚表面的风压系数,可以看出斜板型雨棚最大风压系数和负压系数出现在固定端和悬挑端边缘处,Y型雨棚和折板型雨棚最大风压系数和负压系数出现在雨棚板转折处,根据雨棚表面风压系数计算得出不同形式雨棚不同区域处的体型系数,为大跨预应力拉索雨棚的抗风性能分析提供参考.     

某高速公路软基沉降的ADINA数值模拟

针对我国目前高速公路软土地基沉降处理的问题,运用大型非线性有限元分析软件ADINA对堆载预压下的软土地基沉降变形进行数值模拟分析,研究软土地基沉降变形特性及规律。通过有限元模拟,得出的最终沉降结果与实测值相比误差百分比为13.03%,结果基本一致。证明运用ADINA软件对其进行数值模拟是可靠的,可以用ADINA软件模拟的手段代替实验是经济可行的。并且通过对分级加载预压下软基水平和竖向的位移变形进行分析,得出了预压载荷下软基变形的一些规律。     

方形散流器风口速度场数值模拟

讨论出风口及出风口模型应用，这里提出了一种新的风口简化模型，结合方形散流器对其出口流场进行了数值模拟。实验结果证明，该风口模型比常规风口模型的模拟结果更接近实际流场。     

中厚板CO2多层多道焊对接接头焊接残余应力及其分布

阐述了焊接残余应力场数值分析的理论基础,确定了计算模型,并采用有限元数值方法模拟计算了CO2多层多道焊对接接头焊接残余应力的大小及其分布。算例结果表明,模拟结果与试验测试结果基本吻合,证明本文方法正确且有效。     

超宽带电磁脉冲辐射传播特性研究

研究在圆盘辐射器条件下,对两种经归一化处理后的典型脉冲,根据电磁场理论,给出它们轴线能量传播特性的解析计算公式与数值模拟结果,并给出其中矩形脉冲的超宽带电磁能量传播趋势的三维模拟.模拟结果证明,超宽带电磁脉冲能量在不同传播区段表现出不衰减、慢衰减等特征.     

基于数值模拟的地下空洞高密度电法分析

采用高密度电法探测地下空洞时,由于受到地下空洞类型、地下电流分布等干扰因素的影响,常常会导致探测结果有所偏差.利用ANSYS对典型地下空洞地电模型进行了数值模拟,结果表明探测精度不仅与空洞埋深、电阻率值高低及相邻洞体间距有关,还与所采用的探测装置类型、电极间距等因素有关;还通过对实际煤矿采空区开展高密度电法的数值模拟,计算结果与现场实测结果基本一致,也证明将数值模拟技术与现场实测结果相结合,对于补充解释和准确判断地下空洞的分布具有较好的参考价值.     

一个新的超混沌系统的控制

基于Routh—Hurwitz判据和Lyapunov稳定性理论,分别采用线性反馈控制和自适应控制方法将超混沌Lorenz系统控制到稳定点,数值模拟结果证明构造控制器的可行性与有效性。     

基于DEFORM的整体半轴套管挤压工艺实验研究

针对整体半轴套管的结构特点,应用DEFORM软件对不同成形方案金属流动情况进行数值模拟,确定了最优的工艺方案.并通过物理模拟实验证明了工艺的可行性.模拟结果能够用来指导工艺实践,从而缩短产品开发周期,提高产品质量.     

级配碎石动三轴试验的数值模拟方法

为了高效、深入地研究级配碎石材料动态特性,开发了级配碎石动三轴试验的数值模拟方法.基于PFC2D构建了级配碎石动三轴试验的数值模型,通过数值模拟分析了试验条件和微力学参数对模拟结果的影响规律,提出了模拟方法的试验条件及其微力学参数标定方法.结果表明:当试件高度大于40 cm、直径大于20 cm时,试件尺寸对其轴向应变模拟值影响甚微,建议模拟试件尺寸为20 cm×40 cm;结合汽车荷载对路面作用规律,确定动载作用和作用间隔时间分别为0.2和1.8 s;失稳偏应力随围压增大而增大,轴向应变随法向刚度、切向刚度和摩擦系数的增大而减小;轴向应变与动载作用次数曲线的模拟结果与室内实测结果基本吻合,证明模拟方法是可靠的.     

限宽水域中船舶平面运动机构试验及水动力导数数值模拟

为探究有限宽度水域中大型船舶的水动力特性,基于计算流体力学(CFD)技术对限宽水域中的平面运动机构(PMM)试验进行数值模拟.在对有限水域宽度的PMM试验的动态模拟上,开发了混合动网格技术,数值计算结果与循环水槽PMM试验结果对比证明采用该方法有效.继而模拟不同宽度水域中的PMM试验,分析船舶水动力随运动速度变化的关系.结果表明,限宽水域中水动力随运动速度变化的非线性特征更为显著,船舶操纵加速度导数增大,位置导数减小,旋转导数的绝对值有所增加,二阶非线性导数值变化较大.     

大跨钢结构施工过程的数值跟踪和图形模拟

建立了大跨悬臂预应力钢结构施工过程跟踪的数值分析模型 ,提出了在施工过程数值跟踪中对新增杆件节点定位、索段伸缩等问题的处理方法 ,介绍了施工过程数值跟踪的图形化模拟途径和技术 .经与实际工程现场测试结果比较 ,证明该方法具有较好的计算精度和很强的实用性     

接种和迁移的多斑块传染病模型生存性分析

研究一类具有接种和迁移的多斑块SIV传染病模型的动力学行为.在适当的条件下,证明该模型存在平稳的马尔可夫过程,也得到感染者数量趋于灭绝的结果.最后,数值模拟验证了主要结果.