因次分析π定理的应用理论研究

在分析π定理概念和基本方法的基础上，利用数学方法论证、补充和完善了因次分析。定理的内涵，找出了描述某一物理过程的一般性规律。文中例举了因次分析中无因次准数的变化情况，找出了减少无因次准数的途径。同时，本文对因次分析π定理有关在燃烧学中应用问题，作了简单的论述。     

因次分析及其应用

本文从因次分析的基本原理出发,着重探讨了因次分析在工程方面和非工程方面的应用。     

基于小振幅机械波动方程的水面模拟

自然水面模拟在计算机游戏和影视等行业中有重要的应用.已往基于物理的水面模拟大都通过求解复杂的NS(Navies Stokes)方程来实现.为了降低计算的复杂性,提高模拟的效率,根据弦受力运动过程,通过适当的假设,推导出小振幅机械波动微分方程.通过求解此方程来进行水面波浪模拟,并利用水面光学特性,加强水面真实.实践证明,算法成功地实现了水面的模拟,取得了很好的模拟效果,避免了复杂的求解过程,算法运行效率很高.     

一类传染病模型的振幅方程

针对一类传染病模型,通过稳定性分析给出了Turing失稳条件,在此基础上,利用多重标度分析建立了模型在Turing分支处的振幅方程。这将为研究传染病模型的动力学研究提供参考。     

数据挖掘在阴极结构有限元分析中的应用

针对场致发射阴极结构设计知识获取问题,提出了采用数据挖掘技术从有限元分析试验结果中提取隐含知识的方案,该方案具有效率高、成本低的特点．分析了包括场致发射有限元分析试验数据结果集获取、数据属性归约等步骤的实现过程,给出了基于熵度量的数据属性集归约和决策树算法原理,从而解决了方案实现的关键问题．以典型结构阴极为例进行有限元分析数据挖掘,通过建立的场致发射性能指标和设计参数关系决策树,提取出了场致发射阴极结构设计知识．算例结果验证了方案的可行性．     

铝电解槽废旧阴极炭块的结构和组成

通过X光衍射、显微结构、红外光谱等测试方法,对铝电解槽废旧阴极炭块的物质组成和结构进行了分析。X光衍射结果表明,废旧阴极炭块中浸入的电解质主要为氟化钠、冰晶石等氟盐和氧化铝,其中的炭具有较高的石墨化程度。通过偏光和透光显微镜分析发现,电解质主要在炭块的裂缝和孔洞中结晶析出,与炭有清晰的界面。通过破碎可以实现解离,为其综合利用提供了依据。     

实验室用悬浮式阴极铝电解槽及其电场的有限元分析

提出了一种实验室用悬浮式阴极铝电解槽的结构形式,并用200 A和300 A该结构电解槽分别进行了纯铝及铝-钪合金的电解试验,用ANSYS软件对电解槽内的电势及电流密度分布进行了有限元分析.结果表明,电解槽的结构是可行的,电流效率可达80%左右,特别适合在实验室中用于铝电解技术的研究.     

采煤机截煤滚筒旋叶升角的无因次分析

本文依据因次分析的基本原理,研究了装煤时旋叶升角的变化函数。根据最佳装煤条件下的试验数据,提出了合理旋叶升角的范围;并从截煤效率考虑,对此范围进行了修正。     

基于激振频率波动的原点反共振振动机的振幅灵敏度

分析了原点反共振振动机的原理,推导了反共振机上下质体稳态振幅表达式.在不考虑参数波动的情况下,针对设计指标上质体稳态振幅5 mm,下质体稳态振幅0.5 mm,以不同的质量比和反共振频率比进行了参数选择.推导了上下质体振幅相对激振频率的灵敏度公式,分析了反共振频率比、质量比对上下质体振幅灵敏度的影响.结果表明:上下质体质量比相同,反共振频率比越大,上下质体振幅相对激振频率的灵敏度越低;反共振频率比相同,质量比越小,上质体振幅相对激振频率的灵敏度越低,下质体振幅相对激振频率灵敏度随质量比的变化很小.     

铁水脱硫过程气泡平均直径的因次分析

为了减小镁蒸气铁水脱硫过程中的气泡直径,提高脱硫效率,通过水模型实验研究了气泡平均直径与设备参数、操作条件之间的关系.通过高速照相机采集不同实验条件下的气泡分布状态图;利用图像处理软件对所采集的图像进行处理,得到气泡平均直径.对实验中气泡平均直径的主要影响因素进行分析,由齐次原理和白金汉定律建立气泡平均直径与主要影响因素的关系式.根据实验数据求得拟合系数,得出了气泡平均直径与实验条件之间的准数方程.     

基于试验-量纲分析法的气缸爬行判定式研究

为了获得包含使用压力、运动速度、负载等多个参数的气缸爬行判定式,设计不同工作参数进行气缸爬行试验,分析各个参数对爬行的影响程度,然后应用量纲分析,通过试验数据拟合以及线性、非线性回归分析,获得能够判别气缸在不同工况下是否出现爬行的判定式。为了验证判定式的有效性和通用性,用得出的判定式对拟合样本以外的试验数据进行预测。结果表明：判定式的计算值与试验值吻合较好,使用该判定式能够直接根据工况参数正确地预测气缸是否出现爬行现象。     

锂离子电池纳米碳负极材料的结构与嵌锂行为

采用了一种工业副产品的纳米碳粉作为锂离子电池的负极材料,对纳米碳粉进行了提纯,测定了纳米碳粉的纯度,并对提纯后的纳米碳粉进行了电化学嵌锂性能的研究·充放电实验结果表明,该碳材料首次放电比容量为358 3mA·h/g,首次循环可逆容量为336 4mA·h/g,循环9次后可逆容量保持率为76 1%·TEM观察纳米碳粉的形貌,表明纳米碳粉为球形,直径在30nm左右;XRD测定纳米碳粉的结构,纳米碳粉的d002值介于石墨和软碳材料的d002值之间,为0 3481nm·     

中药材三维组织结构的表面重建技术

研究了由中药材的连续截面图象重建其三维组织结构并进行三维显示的技术。利用模式识别技术对手理建对象中的不同结构进行识别和匹配;采用三菜平面逼近法生成物体的三维表面。根据重建过程生成的三维数据结构在ＳＧＩ图形工作站上提供线框模型显示和光照模型显示以及灵活多样的观察方式。文中提供的三维重建和显示方法有助于对中药材各种组织结构的立体形态的观察和研究,并且适用于生物医学图象处理领域。     

RC结构火灾后的三维抗震性能研究

以结构工程分析中常见的三维空间杆系有限元为基础,利用钢筋混凝土构件（ＲＣ）火灾后的截面余抗弯刚度统计公式,对火灾后钢筋混凝土空间框架结构进行三维抗震分析。可对灾后结构的剩余整体强度作出诊断,并为加固设计提供依据。     

库水升降作用下水库库岸滑坡稳定性分析

库水位的升降是诱发水库库岸产生滑坡的重要原因.本文以兴山县柑橘园滑坡为例,在三峡水库调度的一个周期内,运用非饱和土力学中渗流和抗剪强度理论,对滑坡稳定性进行分析,得出滑坡体内渗流场及稳定性系数随库水位变动的变化规律,对库区滑坡的稳定性评价和治理有一定的指导意义.     

基于量纲分析的钉盘磨绕流阻力矩模型构建

 利用计算流体力学（CFD）方法、正交试验和量纲分析,研究了钉盘磨齿钉所受绕流阻力矩的数学模型。以钉盘磨主要结构参数、操作参数为试验因素,以两圈齿钉所受绕流阻力矩为试验指标,对钉盘磨进行正交试验,并基于量纲分析将试验数据无量纲化,采用各无量纲参数多项式相乘的形式对数据进行拟合,建立了钉盘磨绕流阻力矩数学模型。实例计算结果显示,在两种工况条件下,该模型所计算的第1、2 圈齿钉的绕流阻力矩与CFD 计算值之间的相对误差分别为9.832%、28.914%和10.321%、5.442%,表明该模型的分析结果满足工程所需精度。     

库水升降作用下高陡岩质边坡稳定性分析研究

为有效分析库水升降作用下库岸边坡稳定性,以三山岛金矿的仓上露天坑尾矿库高陡岩质边坡为依托背景,选取库岸边坡岩样分别进行自然状态下和不同“饱水-失水”循环次数下的单轴抗拉强度试验、单轴抗压强度试验。考虑“饱水-失水”循环对岩石的损伤影响,在广义Hoek-Brown强度准则的基础上,引入了“饱水-失水”循环作用后岩石单轴抗压强度累积损伤率,对Hoek-Brown强度准则进行了改进,确定了库岸边坡的岩体力学参数。以此为基础,利用FLAC3D数值分析软件对库岸边坡进行稳定性分析研究。结果表明：库水升降作用对库岸边坡岩体物理力学性质的损伤作用十分明显,随库水升降循环次数的增多,库岸边坡岩体力学参数不断劣化。数值模拟监测情况与实际工程的位移监测数据对比分析整体误差较小,证明岩体力学参数计算的可靠性,以此为基础计算得库岸边坡将在经历30次“饱水-失水”循环作用后最终破坏失稳。其所得结论能够为类似边坡工程的稳定性分析提供参考与指导。     

一类新的弹性力学量纲分析方法及其应用

在经典弹性力学量纲分析方法的基础上,提出了一类新的量纲分析方法.同时,对这两类量纲分析方法的求解范围进行了分析与讨论,结果表明,第Ⅱ类量纲分析方法具有更为广泛的适用范围,它不仅包含了第Ⅰ类量纲分析法所具有的适用条件,而且还可适用于第Ⅰ类量纲分析法所不能求解的特殊情况.最后,通过具体实例进一步加以说明.     

因次分析和模型试验在污水处理曝气中的应用

采用因次分析方法对污水处理中用曝气叶轮进行曝气充氧总转移系数 KLA进行分析 ,通过模型试验得出 KLA的数学模式 ,并对模型的放大作了说明 .