在海峡区域里风驱动的海水运动的有限元法计算

本文对海峡区域风驱动的海水运动提出一个较完整的模式,除了考虑柯氏力、重力、压力梯度力和湍流应力的作用外,还考虑了地形因素,并用有限元法求解,导出有限元的计算公式.     

地球旋转水平分量对一般大气系统中波动的影响

从基本方程组出发,研究地球旋转水平分量(即科氏参数水平分量)对大气系统中波动的影响.为了对方程进行简化,假设在y方向没有扰动,从而突出研究除Rossby波外的一般大气波动,包括声波、惯性波、重力内波,惯性-重力内波.结果分析表明,科里奥利参数水平分量f_H=2Ωcosφ会对波动传播的频率特征造成影响.     

关于柯氏力的引入问题

在高等院校物理系普通物理教材中,关于柯氏力,都是通过真实力:或转动园盘径向小槽的侧壁对小球的压力,或铜丝对小球的张力,或关联物施于物体的力而引入的.这种引入法固然直观、易懂。但可能给人一种印象:柯氏力与真实力是同时并存的。或引起:如果没有关联物(小槽、铜丝等),还有没有柯氏力的疑问。本文从普通物理的角度,通过理想实验,证明了真实力并非是引入柯氏力的必要条件,阐明了引起柯氏力的原因。从而探求引入柯氏力的另一种方法。     

柯氏力对桨叶旋转面振动固有频率的影响

本文用有限元法分析了柯氏力对桨叶旋转面固有振动频率的影响.文中提出有效的计算方法,与不考虑柯氏力的情况相比,虽然方程阶数提高一倍,但基本不增加对计算机容量的要求.最后给出数值结果.     

用压力波动的小波高频分量检测燃烧不稳定性

针对燃烧不稳定性检测问题,提出利用燃烧压力波动的小波高频分量检测燃烧不稳定性的方法.为验证该方法,采用微压传感器测量了层燃炉稳定燃烧和不稳定燃烧工况下的压力波动,运用Daubechies一阶小波提取了它们的高频分量进行对比.结果表明,压力波动的小波低频分量表征了炉内压力水平的整体变化,而高频分量则与湍流和燃烧噪音强度变化一致.燃烧稳定时,小波高频分量幅值基本恒定;而燃烧不稳定时,压力波动的小波高频分量的幅值出现较大波动.     

纳木错湖淡水浓度和湖泊盐度分布分析

在分析和研究纳木措湖三维动力循环系统数学模型在六个观测站点处淡水的浓度和湖水盐度分布数值模拟实验的过程中,阐述各个观测点处淡水浓度和湖水盐度分布情况并分析形成这种分布格局的原因。模拟试验结果显示：柯氏力在没有湖水分层作用的结合下,对淡水浓度和盐度分布的影响小,但是与湖水分层结合之后,它对淡水浓度和盐度分布起着至关重要的作用。同时湖底的地形对水流的运动起着举足轻重的作用。湖水分层在没有柯氏力的作用下,湖中心特别是湖心表面的淡水浓度和水流的运动却比柯氏力的作用下更高、更活跃。     

基于ICA的重力固体潮信号的潮汐谐波提取

鉴于传统重力固体潮信号分析方法不能将重力固体潮信号所含谐波分量分解到与不同天体潮汐谐波系一致对应的缺点,根据重力固体潮的产生机理,提出了一种重力固体潮三维正交分解模型.三维正交分解模型中将重力固体潮分解为3个与不同天体潮汐效应相一致的正交信号分量.为了获得3个相互正交的信号分量,采用独立分量分析(ICA)方法处理重力固体潮信号.同时,以负熵作为目标函数,以粒子群优化算法(PSO)作为优化函数来获得更优的解混矩阵.通过实验分析及实验验证可知,此文算法可以将重力固体潮信号正交分解为与三维正交分解模型一致的信号分量,并且各分量所含频谱信息具有与重力固体潮信号中各谐波系理论值相对应的特点,实现了从产生机理上将重力固体潮信号所含谐波分量对应分解到各谐波系中的功能.     

锌钡白回转窑消色力指标的波动性成因分析

消色力是锌钡白的关键质量指标，某锌钡白回转窑的消色力指标不稳定，用傅立叶方法发现其包含的谐波分量比较显著，表明消色力波动存在一定的周期性，针对消色力序列是一非平稳序列，为得到关于波动的更详细信息，进而采用HHT时频联合分析的方法，通过对其边际谱的研究得到比较精确的波动频率，通过Hilbert谱的分析实现对该波动的时间定位，为质量问题的追溯提供了线索和条件。     

基于改进PSO的ICA方法分析重力固体潮信号

为了从重力固体潮信号中提取地球物理信息,介绍了一种重力固体潮信号分解模型.在分解模型中,重力固体潮信号分解为赤道平面信号分量及地球自转轴信号分量.为了提取与分解模型相一致的地球物理信息,提出用独立分量分析(ICA)方法将重力固体潮信号中的赤道平面信号分量与地球自转轴信号分量分离.鉴于ICA存在收敛速度慢及局部搜索等特点,提出了一种基于惯性因子ω的改进粒子群优化算法(PSO)来解决ICA中的全局寻优问题.通过仿真实验分析可知,本文提出的改进粒子群的独立分量分析算法可以获得与分解模型相一致的信号分量,并且从各分量中可提取出与地球产生机制相一致的地球物理信息,是一种分析重力固体潮信号的有效方法.     

基于独立分量谱相关方法的重力固体潮信号潮汐谐波分析

为了提取重力固体潮信号各谐波分量间能量差异较大的谐波分量,该文在利用独立分量分析实现重力固体潮信号的加性分解,再利用谱相关分析独立分量间的谱相关特性进行分析,揭示了各谐波间的调制关系.同时,通过对独立分量间的自相关谱和互相关谱的分析,论证了在自相关谱中,能量大的谐波分量被凸显,能量小的谐波分量被抑制,而在互相关谱中,能量较小的谐波分量能更好地凸显出来.结果表明,互相关谱更能够揭示重力固体潮信号中弱的潮汐谐波分量及其调制关系.     

地转偏向力的实质、大小、影响及应用研究

地转偏向力是地球自转运动影响的结果,根据牛顿力学原理和运动定律,分析地转偏向力的产生和实质,求算地转偏向力的大小和方向,最后探讨了地转偏向力的影响和应用.     

科氏力下带有内表面张力的黏弹性流体的瑞利—泰勒问题的稳定性

研究科氏力下带有内表面张力的不可压缩黏弹性流体的瑞利—泰勒问题的稳定性.建立稳定性准则,并在该准则下证明了瑞利—泰勒问题的解关于时间的指数稳定性.由于所得到的稳定性准则不依赖于旋转速度大小,故稳定性结果表明在瑞利—泰勒问题中科氏力不会产生失稳效果.     

奇特的地转偏向力

地转偏向力是地理教学特别是中学地理教学一大难题。本文就从一个简单的实验入手,分析地转偏向力的产生和实质;并试图利用初等数学(或物理)的方法,求算地转偏向力的大小和方向。最后给出其应用两例。     

微机械谐振陀螺的有限元分析

依据微机械谐振陀螺的结构和工作原理,利用ANSYS有限元仿真软件对微机械谐振陀螺的设计进行了计算和仿真.首先计算了陀螺的驱动模态固有频率和检测模态的固有频率,分析了在检测方向的输出位移、哥氏力与输入驱动信号频率之间的关系,在这基础上,得出当驱动模态的固有频率与检测模态的固有频率比较接近时,输出哥氏力灵敏度较大.同时还分析了内框架梁与外框架梁对陀螺驱动模态与检测模态固有频率的影响,并以此为基础,提出了调节陀螺驱动模态固有频率与检测模态固有频率的方法.     

科氏力对高速旋转汽轮机叶片动态特性的影响

采用解析的方法，建立了高速旋转汽轮机叶片中科氏力和科氏动应力的计算模型。该模型克服了以往在叶片动态特性分析时难以考虑科氏力影响的问题，导出了科氏动应力和非稳态气流动应力比值的计算公式以及科氏力和离心力比值的计算公式，并进行了实例分析．计算结果表明，科氏力对叶片轴向振动和扭转振动的固有频率没有影响，对切向振动的影响很小，可以忽略不计；科氏力所产生的动应力不到非稳态气流动应力的1%。     

不同旋转条件下多孔介质中自然对流的稳定性分析

对离心力场下多孔介质中的自然对流进行了线性稳定性分析，考虑了离心力、哥氏力与重力的共同作用。结果表明：当离心力与温度梯度垂直时，多孔介质中将发生离心力、重力与哥氏力共同驱动的无条件自然对流；当离心力与温度梯度平行时，多孔介质中将发生离心力、重力与哥氏力共同驱动的有条件自然对流，并且重力与哥氏力对自然对流的稳定性判据均无影响。     

冗余度机器人速度及力传递性能的度量方法

在速度和力可操作椭球的基础上,定义了冗余度机器人机构速度和力方向的可操作度．利用速度和力方向可操作度,度量机器人在当前位形状态下沿指定方向速度和力的传递能力,并通过优化,确定速度和力的最佳传递方位和最佳操作位形．算例表明,平面冗余度机器人机构在给定位形条件下,传力性能强(弱)的方向上传速的性能弱(强)。     

考虑空气阻力及哥氏惯性力影响后的气圈底端张力分析

环锭纺纱过程中的纱线断头主要取决于纱线张力与纱线强力之间的矛盾，而纺纱张力是气圈底端纱线张力经由气圈、导纱钩向上传递而产生的．以往关于气圈底端张力的推算大都是在忽略空气阻力和哥氏惯性力的情况下进行的．针对考虑空气阻力和哥氏惯性力影响的情况，对钢丝圈受力及气圈底端张力进行分析计算，并指出随着纺纱的高速化及对纱线质量要求的提高，在研究纱线张力时，应考虑空气阻力及哥氏惯性力．     

Low frequency oscillatory flow in a rotating curved pipe

The low frequency oscillatory flow in a rotating curved pipe was studied by using the method of bi-parameter perturbation. Perturbation solutions up to the second order were obtained and the effects of rotationon the low frequency oscillatory flow were examined in detail, The results indicated that there exists evident difference between the low frequency oscillatory flow in a rotating curved pipe and in a curved pipe without ro-tation. During a period, four secondary vortexes may exist on the circular cross-section and the distribution of axial velocity and wall shear stress are related to the ratio of the Coriolis foree to centrifugal foree and the axial pressure gradient.