基于双向流固耦合模型的溃坝水流数值模拟

弹性结构在运动流体的作用下会产生动力响应,对结构本身的安全性和耐久性都提出了更高的要求。使用开源计算流体力学软件OpenFOAM和开源计算固体力学软件CalculiX建立双向流固耦合模型,对溃坝水流冲击刚性结构和弹性结构的过程进行了数值模拟。首先对比了代数流体体积法和几何流体体积法在分析溃坝水流冲击刚性结构时的精度,结果表明几何流体体积法能够更为准确地模拟剧烈变化的自由液面。进一步采用几何流体体积法对溃坝水流冲击弹性结构的双向耦合问题进行了分析,弹性结构的动力响应和自由液面的分析结果与前人的数值结果吻合良好,表明目前的数值模型可以应用到实际工程的流固耦合分析中。     

一种新混沌系统的计算机仿真与电路模拟

本文设计并实现了一种混沌发生器。首先对电路进行了分析并用Pspice进行了仿真,然后对硬件电路用示波器进行了观察,最后对观察和仿真结果进行了比较与分析,计算机仿真结果和硬件电路实验结果一致。     

大跨拱形结构等效静力风荷载

基于计算流体动力学(CFD)方法和有限元动力时程分析法,数值模拟脉动风特性,获取脉动风速时程,以此作为数值风洞模拟的入口边界条件.运用FLUENT软件对大跨拱形结构进行脉动风作用下结构的非稳态分析,得到作用于结构的时程风压荷载;运用ANSYS分析软件进行结构的风振响应计算,分析获得了基于结构风振响应时程的等效静力风荷载.提出多目标等效静力风荷载加权组合系数的定义,计算获得了大跨拱形结构的多目标等效静力风荷载,并验证了其计算精度.研究结果表明,在基于该方法所得等效静力风荷载作用下,结构静力响应计算结果与风振动力时程响应极值吻合.     

运用三维动网格技术模拟计算离心泵的非定常流动

 运用三维动网格技术,对离心泵非定常流场进行数值模拟。使用Fluent流动软件的Profile文件定义叶轮计算域边界面的转向和转速,将所有计算域设在同一个惯性系中。采用弹簧光滑法、动态分层法及局部网格重构法3种方式实现计算域网格变形。在同样的计算模型、计算网格、初始条件、边界条件及软件设置条件下,将动网格与传统的滑移网格计算结果进行了对比。计算结果显示:在经历约5个叶轮旋转周期后,两种计算网格数值结果趋于一致,但动网格的迭代速度几乎是滑移网格迭代速度的3倍。原因是动网格计算仅在一个惯性系中进行,新旧网格节点的拓扑关系保证了良好的计算精度和时间上的连惯性;而滑移网格计算因多参考系之间的数据对接影响了时间上的连贯性、降低了迭代速度。研究表明采用动网格技术可实现水泵的三维非定常流场数值模拟,具有较强的通用性和广阔的应用前景。     

轴流转浆式水轮机桨叶的动应力特性

通过对轴流式水轮机全流道内流场进行13个稳定运行工况的非定常流场计算,得到不同工况下转轮桨叶表面非定常水压力载荷,并利用顺序流固耦合方法对桨叶在各种工况下的动应力特性进行计算分析。结果表明:在下游水位下降、机组水头升高时,机组在小功率工况下水力稳定性变差;同时表明机组长期在高水头小功率条件下运行时,由于水压力脉动引起的较大动应力是造成桨叶微裂纹的主要原因。计算结果可为水轮机其他零部件的应力特性及疲劳裂纹分析提供参考。     

中值滤波的FPGA实现

中值滤波广泛用于图像处理领域,但用硬件实现时,占用资源过大．本文介绍了一种基于位级运算的中值滤波硬件实现,并给出了其电路结构．这种方法使得硬件资源和输人数据的位宽成线性关系．最后借助Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EP1C12和Quartus 116．0开发软件对设计进行了仿真验证．     

实时钢丝绳检测信号处理系统

本文介绍了一种实时钢丝绳检测信号处理系统的结构、系统硬件和软件.同时,对检测系统的调整、断丝信号检测和分析方法以及系统的性能作了较详细的分析.     

DEB系统对单元机组动态特性的补偿

分析了DEB400协调控制系统结构和控制原理,得出DEB400系统实际是对被控对象的非线性动态特性进行了补偿,这种补偿可改善广义被控对象的动态特性,部分消除由非线性造成的对象时间常数随负荷的变化,从而提高控制质量,利用MATLAB/SIMULINK仿真其广义被控对象动态特性及系统在扰动信号下调节量和被调量的变化,证明了这一结论.     

膛口感应装定通讯链路的动态测试方法

针对膛口感应装定通信链路可靠性要求的特点,提出了一种膛口感应装定通信链路的动态测试方法。引入了测试弹丸加速装置,模拟膛口感应装定的动态环境;引入基于LabVIEW编程技术的专用测试软件,由其替代引信解码电路,对装定信号进行解码测试;建立软件解码测试仿真,分析其替代硬件电路的可行性,以更好地实现对膛口感应装定通信链路全面、真实的检测。     

利用FEMLAB模拟微电磁石的磁场区域

利用FEMLAB软件模拟出在2D和3D的情况下微电磁石的电磁感应对磁场强度的影响.因为在3D界面下不能完全将实际模型重建,采用缩小实体的方法,将缩小后的模型在2D环境下模拟,可以显示出与大空间范围构造相似的仿真结果.3D仿真结果显示的大体结构及空间范围的情况与2D仿真结果大致相同,且3D仿真结果的误差在正常情况下至少为10%,因此3D与2D仿真环境下的磁体结构是可以比较的.     

一种基于模拟退火算法的硬件/软件分解方法

嵌入式系统设计的一个重要环节是硬件/软件分解,通常在系统设计初期解决该问题·硬件/软件分解问题是NP完全问题,无法在有效时间内寻找到满意的分解方案·基于此提出了一个基于模拟退火算法的硬件/软件分解方法,采用了相邻块通讯分解模型以及由单处理器和专用硬件模块构成的目标结构,解决了硬件约束条件下系统执行速度的优化问题·为寻找到性能优良的分解方案,定义了分解优化目标及代价函数,确定了初始温度、终止温度、温度衰减函数等几个控制模拟退火的关键参数,并探讨了模拟退火的停止规则·与贪心算法相比,该方法可以在合理的时间内为嵌入式系统寻找到满意的解决方案·     

激光加工机微机控制系统

本文阐述了用于激光加工机的控制系统的硬件、软件结构和系统特点。     

爆破地震作用下结构的损伤及动力响应分析

针对建筑结构爆破地震响应研究中材料模型和结构模型过于简化的问题,采用已建立的岩石类材料的正交各向异性动力损伤本构模型,将其编制成动力有限元软件LS—DYNA的用户自定义子程序,模拟计算一个二层两跨典型砌体结构在不同爆破地震波作用下的动力响应．并分析了爆破地震波三要素对建筑结构的损伤及动力响应的影响,结果表明：地震波幅值的增加,可明显加剧结构的损伤,损伤可大幅增加结构应变响应;结构存在一个危险的频率段,并且这个频率段应在结构高阶振动模态对应的频率中;结构的损伤和动力响应还与震动波形有密切关系;当结构受迫震动阶段产生损伤时,爆破地震波持续时间对结构响应影响就很大。     

大跨度张弦桁架雨棚结构等效静风荷载数值模拟

基于谐波叠加法模拟生成风速时程并转化为风压时程;采用ANSYS建立结构有限元模型,施加模拟所得的风压时程,计算分析结构风致动力效应;给出风振动力放大因子定义,将其与基于特定时刻的结构瞬时风压分布相结合,进而提出等效静风荷载新内涵.运用数值模拟分析,给出了基于结构立柱基底竖向反力和桁架跨间位移的等效静风荷载.     

水平式金属管浮子流量计的仿真与实验

利用基于计算流体力学的流量传感器设计方法实现了对适合安装于水平管道的特殊结构的金属管浮子流量计三维湍流流场的数值仿真研究．流场仿真所需的模型采用GAMBIT软件建立，通过FLUNT软件进行仿真，仿真过程中利用受力平衡来控制计算精度．数值仿真结果和物理实验结果比较，浮子受力平衡误差绝对值为2．01％时，流量误差绝对值为0．70％，证实了仿真结果的准确性．同时，利用流场仿真信息对流量传感器结构做了进一步的优化，解决了水平式金属管浮子流量计在大流量下的浮子振动问题．     

结构分析软件应用的教学探讨

近几年的研究生教育中,各种结构分析软件起到相当重要的作用,实现了以结构试验为基础,以结构计算力学为方法,在结构弹性、材料非线性、几何非线性和双重非线性方面进行仿真分析.本文在多年的结构分析软件应用中探讨结构分析软件的教学模式,采取一些措施让学生更快更有效地学好这些大型软件.     

不同波纹比例新型板式换热器的传热、阻力特性及分析

通过三维CFD数值模拟软件ANSYS-CFX模拟优化4种波纹板式换热器,计算区域为1-1程的三流道板式换热器包括进出口段和倒流区段。数值计算结果表明,Φ=60°的新型板式换热器比Φ=60°的人字形板式换热器的努塞尔数高约15%,摩擦阻力系数低约10%,综合性能提高约20%,其中波纹比例系数为3∶1的板片的综合性能最优。     

北京高校毕业生就业信息网的设计与实现

目的 研究基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的快速 与应变需求的多层分布式软硬件体系结构,方法 通过分析多种多级体系的结构及它们的优缺点,并根据北京市教委高校毕业生就业信息网的实际情况,设计一种具有动态负荷分担能力的多层分布式应用体系结构。结果 成功地建立了灵活,适应情况变化和开发的快速的北京教委毕业生就业信息网。结论该就业信息网为快速开发和实现企业级的各种复杂的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ应用,提供李一个可供参考的解决方     

水电厂动能参数在线监测系统

分析了水电厂动能参数在线监测系统的功能和要求,提出了基于ＲＳ－４８５网络的水电厂动能参数监测系统的硬件结构和软件配置,通过监测子系统的设计,介绍了面向对象的软件设计方法。该系统可提高水电厂经济运行管理水平,特别适合于在有调节能力的水电厂推广应用。     

FFT and PLL based GPS signal processing for Software GPS Receiver

This paper presents FFT and PLL based GPS signal acquisition and tracking algorithms for a software GPS receiver. Conventional hardware based acquisition and tracking have some restrictions in processing signal with poor signal to noise ratio. The FFT of digitized local signals of multiple carrier frequencies for a specified Doppler band are pre-computed and are circular correlated with the digitized incoming signal from RF-front-end in an organized computational order. The global maximum of the correlation is associated with the closest estimates of the Doppler shift and the code shift. PLL refines the estimates to track the signal. Doppler information from an external source can readily be integrated to narrow down the frequency band for correlation and is especially useful for tracking in a high dynamic navigation situation. The performance of the proposed algorithms is evaluated through post processing of the IF signals acquired from a commercial hardware GPS receiver.