轴对称势流有限元分析及附加质量计算

本文将文献[1]中给出的物体在无界流体中运动时的附加质量公式推广到有界空间和半无限空间中;对于三维和轴对称流动,提出了以势函数泛函J{φ}表示的附加质量极大值原理;推导了轴对称线性三角形元的影响系数矩阵和输入向量公式;计算了圆球在无界和半无限空间中的相对速度势、绝对速度势和附加质量系数。计算结果与理论值比较,具有好的精度。     

三体船附加质量的数值求解及分析

以船舶操纵水动力预报为研究背景,以无升力势流理论为基础,采用源分布面元法对半椭球体和Wigley船在水平面内运动的附加质量进行计算,将由附加质量所得孟克力矩与无升力势流理论物面压力分布所得孟克力矩理论计算结果进行对比,验证本方法计算结果的正确性及其用于孟克力矩计算的适用性.根据本计算方法求解不同侧体布局下三体船的附加质量,并分析侧体布局对三体船附加质量的影响,所得结果和结论符合实际船舶操纵运动规律.     

三体船斜航流场与操纵性位置导数面元法分析

以三体船操纵运动水动力预报为背景,采用势流理论有升力三维面元计算方法,计算分析了不计兴波斜航下三体船的操纵运动水动力导数．计算得到了三体船不同侧体位置布局下斜航运动时的船体表面压力分布、横向力以及转首力矩等数据．根据计算结果,分析三体船侧体位置布局对主体附近流场和受力的影响情况,以及侧体布局对三体船操纵性水动力、操纵运动特性的影响．研究结果表明片体布局对三体船流场分布、横向力和转首力矩有重要影响．     

基于LES/FW-H耦合模型的水下高速运动体流噪特性分析

空化未出现时,水下运动体的流动噪声以结构噪声、机械噪声、仪器噪声等为主,这些噪声主要以多极子形式辐射,线谱与宽谱共存,且随流速与环境压力而变化。而空化一旦发生,水下运动体流动噪声的噪声谱产生明显变化。为研究水下高速运动体噪声特性,以平头回转体为研究对象,基于流体体积(VOF)多相流、SchnerrSauer空化模型,建立了大涡模拟/Ffowcs Williams-Hawkings(LES/FW-H)耦合数值模型,并进行了流场仿真和水洞实验研究,获得了不同工况下水下运动体流噪特性。结果表明,水洞实验中,当空化数降低到0.8左右,才能明显看到空泡形成;水洞壁面湍流扰动所引起的噪声为水下运动体流噪的主要来源;运动体流噪与速度和压力有关,速度越大,噪声幅值越大;环境压力越大,噪声幅值也越大;运动体航行产生空泡后,其噪声特性发生改变,流噪变得更为复杂,起伏变化更快。     

一种基于计算流体力学的三维船舶横摇阻尼预报方法

针对三维船体强迫振荡运动,以黏性流理论为基础,通过求解雷诺平均纳维 斯托克斯(Reynolds averaged Navier Stokes,RANS)方程,计及自由面影响情况,对S60船在有航速和无航速时不同幅值的横摇运动进行了数值模拟.分析计算了三维船模的横摇阻尼系数,研究了横摇幅值和航速对横摇阻尼的影响,并与试验值和势流计算值进行了比较.结果表明,数值模拟能够显现出船体流场非线性特征以及黏性的影响,横摇阻尼系数与试验值吻合良好,较势流方法预报更为准确,可广泛应用于船舶与海洋工程浮式结构物的水动力性能分析研究.     

回转体和桨轴与回转轴重合的螺旋桨相互干扰的理论探讨

船体和螺旋桨的相互影响是船舶快速性的问题之一.本文利用经典的流体力学方法,对轴对称问题列出了积分方程.研究了组合体,分析、比较了不同螺旋桨模型的适用性.对推力减额和伴流进行了分析.得到势流推力减额与螺旋桨相对直径的关系.对Akron 号飞艇的其体算例表明:推力减额的主要部分是势流推力减额,不随雷诺数及桨载荷系数而变.伴流因与粘性尾流有关,受到尺度效应的严重影响,有待深入研究.     

轴对称体的局部空泡流研究

在流体为无粘不可压和流动有势的假定下 ,研究了轴对称体的定常局部空泡流 .空泡尾流采用压力恢复模型 ,应用高阶有限元离散的边界积分方程方法 ,求解给定空泡数下的解 .探讨了空泡形状与空泡数的关系 ,以及尾流模型参数对结果的影响 .典型算例的计算结果与试验数据及其他数值结果吻合很好     

有黏流场中旋成椭球体的轴向附加质量系数计算

为了估算有黏流情况下飞艇的轴向附加质量系数,采用计算流体动力学(CFD)技术计算了有黏流情况下椭球体在时变来流速度下的气动力随时间变化曲线,然后通过傅里叶分析法辨识得到了椭球体的非定常气动力系数,最后将与加速度相关的气动力系数折算成轴向附加质量系数.通过研究相同空速下,来流速度对气动力的影响,将运动体在静止来流中运动的气动力计算问题转化为相同空速下运动体静止而来流时变的气动力计算问题.这种转化避免了在CFD计算中使用动网格技术.数值计算的结果表明:在一定的条件下,有黏流场中也可以定义轴向附加质量的概念;但有黏流的轴向附加质量和无黏流中的结果有较大的差异.     

园筒上弧形突体在环流中的压力特性

本文利用复变函数保角变换方法求解势流流场的理论,对圆筒上弧形突体在环流流场中的压力特性进行了理论分析,求得突体上的压力分布,得到最小压力系数C_(Pmin).对不同高度、不同长度的弧形突体,分别计算了在凹曲面上和在凸曲面上的最小压力系数C_(Pmin2)和C_(Pmin3),并与半无限平面上弧形突体在均匀流场中的最小压力系数C_(Pmin1)进行了比较,计算成果证实,在突体高度和长度相同的情况下存在C_(Pmin2)相似文献   

回转状态下导管螺旋桨水动力特性的数值模拟

采用滑移网格技术和计算流体力学方法,在导管螺旋桨所在的流域内求解其N-S方程,以此模拟在作回转运动的水下机器人流场作用下导管螺旋桨的推力特性,观察螺旋桨在这一环境下的水动力现象.计算结果表明:当来流从尾部流向机器人时,对于尾导管螺旋桨,有机器人影响时其推力系数比无机器人时要小,对处于机器人舷侧的螺旋桨,有机器人时其推力系数比无机器人时要大;当来流从首部流向机器人时其情形刚好相反;而当机器人轴线与流向大致垂直时,有无机器人对螺旋桨推力系数的影响不大.     

信息冲击对聚乙烯期货市场波动的影响

为了更好地刻画聚乙烯期货市场,基于APARCH和ST-GARCH模型,提出一种新的GARCH族模型:ST-APARCH模型。与APARCH模型相比,该模型对信息的处理更加平滑,而且概括了更多的GARCH族模型;与ST-GARCH模型相比,该模型考虑了不同市场收益率波动的次幂特征.使用聚乙烯期货市场的收益数据进行实证研究的结果表明,与GARCH,GJR-GARCH,APARCH模型相比,ST-APARCH模型能够更好地刻画聚乙烯期货市场收益率的波动特征,尤其是信息冲击所引起的复杂的杠杆效应.     

黄山名松雷电灾害风险分析

雷电是威胁自然和文化遗产安全的主要自然灾害之一.正确的雷电灾害风险评估可以有效防止或降低风险,减少损失.使用统计软件对黄山闪电数据进行统计分析,研究与黄山地质地貌、雷电环境等相关的雷电活动规律及其可能对黄山松和游客的影响,利用IEC的方法并进行改进,以龙爪松为例,给出相关风险分析值.研究表明:龙爪松引起的人身伤亡风险较大,超过允许值.风险原因主要为若雷电直接击中龙爪松,由于旁络闪击及雷击的机械作用导致树木爆裂伤人,同时还有雷击引起接触和跨步电压导致人员伤亡事故发生的风险.而龙爪松遭雷击起火或爆裂引起的损毁风险较小,将会达到数百年一遇的几率.评估结果对黄山游客雷电安全管理具有重要意义,对国内外类似风景区的防雷工作具有指导意义.     

基于混合粒子群优化算法的机组负荷最优调度

粒子群优化(too)算法是一种现代启发式算法,提出一种基于混合粒子群优化算法的机组负荷的调度方法,该方法考虑了机组的经济性和安全可靠性.优化了机组的调度运行方式.     

静压下ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态

运用三角势近似且计入电子向势垒的隧穿,通过数值计算方法求解定态薛定谔方程,研究流体静压力影响下有限深势垒ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态问题,讨论了其基态、第一激发态和第二激发态本征能量及相应的各级本征函数,同时与无应变的情形进行了比较分析.数值计算结果表明,应变使电子的能级降低,能级间距减小,且导致波函数的隧穿几率增加.静压效应显著降低能级和能级间距.因此,讨论电子在应变型异质结构中的散射问题时,需要计入材料间由于晶格不匹配而产生的应变效应的影响.     

视频特技中钢丝绳的检测与消除技术的研究

针对视频特技中手工消除钢丝绳的问题，提出了一种基于静止图像的检测和消除方法．并在此基础上提出了一种基于运动估计模型的改进方案，改进方案充分考虑了特技演员和摄像机的运动对钢丝绳位置的影响，通过实验分析了2种检测和消除方案的准确性和适应性。实验结果表明．对于复杂背景下的图像，改进方案虽计算量较大，处理时间较长，但检测效果较好。     

考虑非线性油膜力的转子系统稳态响应的研究

利用有限元方法对故障转子系统进行动态仿真，在有限元模型中采用了铁木辛柯梁理论，包含了陀螺力矩、转动惯量、剪切变形以及轴的不对称、偏心的影响；利用有限长轴承理论，将非线性油膜力对转子系统的影响加入有限元模型中．最后给出了数值仿真的结果     

中子星辐射引力红移的量子真空极化修正

测量中子星表面辐射谱的引力红移被认为是探究这类致密天体基本物理特性最为直接有效的手段. 但是,脉冲星、磁星这些强磁化中子星表面的辐射红移不仅源于引力的作用, 还需要考虑星体表面的磁化等离子体以及由超强磁场所诱导的量子电动力学(quantum electrodynamics, QED) 真空极化效应对辐射的电磁作用. 运用Gordon有效度规理论研究磁化等离子体以及QED真空极化效应对星体辐射的影响. 计算结果表明, 一般情况下对辐射引力红移的修正起主要作用的是星体表面的磁化等离子体, 但在某些特定情况下, 还必须考虑QED真空极化效应的作用.     

高层筒中筒结构的二阶分析

本文提出了高层筒中筒结构的一种二阶分析方法．首先按Ｃｏｕｌ．Ａ的方法将筒中筒结构的外框筒连续化为具有弯曲变形和剪切变形,同时考虑其剪力滞后影响的等效实腹筒体,内筒只考虑其弯曲变形．然后用虚拟水平分布荷载来模拟由竖向荷载产生的二阶效应,根据内外筒的变形协调条件,导出筒中筒结构二阶分析的五阶常微分方程．最后采用有限差分法进行数值求解．     

基于任务预处理的信息系统查询方法研究与应用

针对企业信息系统中查询处理时间较长、响应较慢等问题,提出了一种基于Agent和XML技术的查询优化算法。首先每个用户根据自己的工作任务和计划定制查询任务,然后将所有用户的任务放入一个任务池,接着通过任务调度算法逐个执行每个定制任务,最后存储执行结果。当用户需要这些数据时,直接取出缓存的结果返回给用户。实验证明,该方法大大节约了用户提交查询后的等待时间,提高了用户的工作效率。     

作用在离岸结构物上的二阶漂移力

应用远场方法计算了作用在船舶及离岸结构物上的二阶稳态横漂力。用源汇分布 法计算浮体运动在无穷远处产生的辐射波及绕射波波幅。对于双体船剖面，公式中计 入了双体之间的水动力干扰效应。对Ｌｅｗｉｓ型船体剖面及两艘半潜式平台进行了计 算，计算结果与试验结果的吻合程度是令人满意的。