附体对潜艇兴波尾迹的影响分析

基于RANS(雷诺时均)方程和Realizable k-ε湍流模型,采用Simple算法求解压力-速度耦合项,建立了求解水下潜体兴波阻力的数值模型,并对潜艇近水面航行时的兴波特征进行了模拟.首先进行了网格及时间步长的收敛性验证,并验证了本数值模型的准确性.接着计算了SUBOFF潜艇在裸艇工况下以不同潜深航行时的兴波阻力,并针对特定潜深研究了潜艇在不同附体工况下以不同航速航行时的兴波特性.研究表明:当潜艇在弗劳德数为0.5附近时,兴波阻力系数最大;当潜深接近1/2艇长时,兴波阻力系数接近0;当单独存在尾翼附体时,会产生较大的兴波,驾驶舱与尾翼附体同时存在则会减少该影响;潜艇表面形状的突变会产生较大的压力变化.     

高密度弗劳德数热浮力射流特性实验

为研究潜艇热尾流的浮升规律与水面特征,将潜艇冷却水排放形成的热尾流等效简化为水平圆形热浮力射流,在高弗劳德数条件下,采用给定的射流出口速度和不同的射流管径与射流温差组合条件进行系列实验.结果表明:当管径相同时,热浮力射流到达水面时的水平运动距离随密度弗劳德数增加而增大;同时,采用特征参数进行无量纲化处理后,各工况下的浮升轨迹中心线归一于同一曲线;热射流浮升引起的水面温升峰值出现在中心轨迹线与水面的交界位置,射流开始后温升峰值先随时间增大,达到最大值后趋于稳定;通过拟合分析,得到了最小稀释度与密度弗劳德数及射流淹没度的函数关系.     

计算动力触探修正系数的多项式拟合法

给出了用于计算动力触探修正系数的多项式拟合法.首先通过比对确定了拟合函数,指出用二次多项式拟合是考虑精确性和实用性的最佳契合点,通过数学分析介绍了双因素函数拟合的嵌套方法,并给出了重型动力触探修正系数在考虑杆长和实测锤击数条件下的二元二次多项式拟合函数及其行列式形式.通过拟合出的修正系数与规范所给的修正系数之间的误差分...     

某潜艇模型不同潜深弹性形变阻力误差补偿理论

针对某型水密潜艇模型流体阻力进行研究。对该模型弹性体与刚性体结构流体阻力误差进行对比与分析。利用ANSYS对不同潜深工况下该弹性试验模型的结构形变量展开了分析;利用CFD计算流体力学k-ω湍流模型对该刚性体艇体水阻力特性进行了计算;通过ANSYS有限元与CFD流体分析相互结合,对该实际弹性体模型不同潜深水下变形量与水阻力进行了深入研究;通过数值分析高斯逼近方法建立了该弹性体模型试验阻力误差补偿理论。结果如下:①弹性体试验模型结构力学误差补偿能够较好地提高试验的准确性,在水深0～20 m工况下,最大误差减小1. 347%;②针对试验模型的弹性形变与刚性体的对比分析,首次提出了该弹性模型试验误差补偿理论,为CFD计算流体力学的准确性验证提供了更加准确的标准。     

通气超空泡通气率影响的数值仿真研究

采用理论分析、数值模拟与试验相结合的方法,对水下航行体通气超空泡通气率问题展开研究.主要利用商业软件Fluent6.3对小空泡数下的通气超空泡的通气率进行了数值仿真研究.通过模拟结果对通气空化数一定时,自然空化数和弗劳德数对通气系数的影响进行分析,并利用实验数据进行了验证.由分析得出结论:要形成相同尺度的通气超空泡,通气流量和通气率随着自然空化数和弗劳德数的增加而增加.最后得到通气率与自然空化数、弗劳德数关系的一个简单定量关系式,利用该关系可以外推出估计实际初始流场参数条件下形成指定相对尺寸的通气超空泡需要的通气量,对工程试验有一定的作用.     

前驱轮式沥青路面冷铣刨机牵引性能试验

分析了铣刨阻力与前后轮有效附着重力、切线牵引力、滑转率、行走功率和铣刨功率间的关系,进行了某前驱轮式冷铣刨机牵引性能试验.结果表明:实心轮胎与沥青路面间的滚动阻力系数和附着系数分别为0.02,0.65;行驶阻力占最大牵引力的比例约为7.1%,铣刨阻力水平分力为切线牵引力的主要部分,滑转率随铣刨阻力水平分力增大而增大;分别采用高斯拟合和二次多项式拟合得到了滑转率与切线牵引力在滑转率全区段及0~26%时的拟合方程;滑转率在4%~24%时牵引效率均大于70%且铣刨机工作状态稳定;最大牵引效率下的滑转率为10%,可作为该试验样机额定滑转率,且额定滑转率下的牵引力输出应与平均铣刨阻力相对应,24%可作为其最大稳定工作滑转率.     

纳米气体传感器灵敏度-温度曲线的拟合

通过试验测试了苯纳米气体传感器的灵敏度随温度变化的规律.在所得实验数据的基础上,应用Matlab软件对苯纳米气体传感器的灵敏度-温度特性曲线进行了拟合.对最小二乘法的分段多项式与三次样条曲线两种方法在传感器特性曲线拟合中的特点进行了理论分析及比较,发现两种方法的拟合精度虽然均为10-3,但分段多项式的拟合相对误差为±1.5％,各段拟合曲线连接点处出现断点现象;而三次样条函数的拟合相对误差仅为±0.5％,各段拟合曲线连续性好,整条曲线光滑.     

局部气垫双体船阻力与航态性能试验研究

为验证局部气垫双体船的航行性能,对其阻力特性和航态性能进行试验研究.基于船模试验测量了其在不同排水量和不同重心条件下的阻力值、升沉幅值以及纵倾角度,分析了阻力、航态等特性随进气流量的变化规律.结果表明:当气垫长度傅汝德数小于0.8时,船体阻力随气垫进气流量减小而降低,并且此时的越峰能力较强;当船速增加时,船体阻力随气垫进气流量增加而降低.重心位置适当后移能有效改善船体表面的阻力特性.船型特有的滑行壁面能使其越峰后快速达到滑行状态,保证越峰后的快速性和纵向稳定性.     

温度对红粘土胀缩特性研究

温度对红粘土收缩、膨胀影响很大。在105℃和25℃条件下,通过大量室内试验,研究了温度对红粘土含水率、收缩和膨胀胀变形规律。结果表明,。含水率随时间关系可用多项式函数来拟合。温度越高收缩、膨胀越快。线缩率随含水率的增大而增大,随压实度的增大而增大。红粘土线缩率随时间关系可用多项式函数来拟合。膨胀率随时间关系可用对数函数来拟合。     

树冠微观尺度流动阻力特性分析

采用可视化Basic程序设计语言(VBA)建立虚拟的三维树冠模型,并使用计算流体动力学(CFD)模拟的方式,研究了不同孔隙率和风速下,树冠内部的流场特征和流动阻力.用光学孔隙率及体积孔隙率来表征树冠复杂的形态结构,并讨论了树冠形态结构参数对树冠流动阻力的影响规律.结果表明,树冠的阻力系数与光学孔隙率满足近似二次多项式关系,通过对数值模拟计算结果回归分析,给出树冠流动阻力系数与光学孔隙率的关系式,在真实条件下树冠阻力系数的试验数据对比的基础上,提供了一个对真实树冠阻力系数进行预测的依据.     

活塞稳态温度与柴油机运行工况的关系研究

利用存储式活塞稳态温度测试系统,基于负荷特性曲线,对连续工况下活塞稳态温度进行测量.综合分析测试数据,分别对9个和25个工况点活塞温度用二次多项式进行拟合,计算了中间工况下活塞温度.结果表明:活塞温度分别随转速与扭矩的增加而呈现明显增加趋势;二次多项式拟合方法能有效获得中间工况活塞温度,满足大多数工况下的工程计算精度要求,可用于预测未知工况下的活塞稳态温度.利用该方法可有效获得部分负荷工况下活塞的稳态温度,也可为缸内三维燃烧和排放的活塞侧边界条件的获取提供支持.     

基于GPS定位的导航地图的转换与纠正方法

介绍了利用GPS定位技术对低精度的地图进行转换和变形纠正的算法 ,结合实例分析了GPS数据采集、坐标转换和利用拟合算法进行地图纠正的步骤 ,对一次多项式、二次多项式和三次多项式的拟合结果进行了比较 ,结果表明采用二次或三次多项式拟合精度最好 ,获得了与GPS定位结果相匹配的精度 ,坐标分量X和Y的拟合精度分别为 8m和 17m ,纠正后的地图适合于一般车载导航和监控 .     

苏通大桥主塔墩基础群桩效应研究

在苏通大桥主塔墩群桩基础与土体共同作用三维非线性有限元方法分析的基础上,研究了群桩效应对高桩承台底面受力与变形特性、基桩轴力分布、桩侧摩阻力、桩底土附加应力的影响以及桩数变化对群桩效率系数的影响,拟合得出了苏通大桥基桩轴力和群桩效率系数的计算方法.结果表明,在桩径和桩距一定的条件下,群桩效率系数的变化幅度随桩数的增加逐渐减小,并最终趋于定值.     

超长桩桩端与桩侧阻力相互作用试验研究

为研究超长桩在桩端与桩侧阻力之间的相互作用关系,设计实施了超长桩室内模型试验,分析了模型桩在不同桩顶载荷下载荷与沉降的关系、桩身轴力随深度的变化、桩侧摩阻力随深度的变化以及桩顶载荷与桩端土压力的关系.研究结果表明:超长桩桩侧摩阻力发挥作用的主要部位在桩身上部以及桩底以上10 d范围内,桩身中部侧摩阻力相对较小;当桩顶载荷达到1 039 N时,桩端阻力和桩侧阻力在桩端附近均出现增强现象.     

土壤结构与田间持水率间的定量关系研究

对山西省晋中盆地9种不同质地土壤干密度和田间持水率的测定进行了同步系列试验,揭示了田间持水率随土壤干密度的变化过程及其特性,建立了田间持水率与土壤干密度之间的定量关系。试验结果表明,不同质地土壤的田间持水率都随土壤干密度的变化而变化,随着土壤干密度的增大,田间持水率经历从小到大,一直达到某一极限值,而后随土壤干密度的进一步增大而减小的变化过程;不同质地土壤具有不同的田间持水率极限值,田间持水率的极限值在孔隙度为42%～46%范围内时出现。田间持水率与土壤干密度的之间较好地符合二次多项式函数关系,采用二次多项式函数关系,通过土壤干密度实现对田间持水率的预测可以获得满意的结果。     

基于统计回归模型的红外人脸温度归一化

为了减小环境温度对红外人脸图像的影响,本文提出了一种基于统计回归模型的红外人脸温度归一化方法.为了得到环境温度与红外人脸温谱图在对应像素点灰度之间的关系,将环境温度改变值和对应人脸上的温度变化值作为研究对象,利用统计回归方法对这两个对象进行二次多项式拟合即可得到环境温度变化和对应的人脸上温度变化的函数关系.通过得到的函...     

热-液耦合作用下花岗岩单轴力学特性的实验研究

为研究热-液耦合花岗岩单轴力学性能及破坏方式,对花岗岩进行不同温度作用下的热-液耦合循环处理,采用单轴压缩试验分析其力学特征的变化规律。结果表明：(1)峰值强度随温度升高而增加,50-100℃,降低11.51%,100-150℃,降低1.77%;峰值应变与循环温度呈线性拟合关系,随温度升高,峰值应变降低;弹性模量随温度上升而先变大后减小,上升幅度较明显约123.21%。(2)峰值强度随循环次数增加出现不同变化,3次循环前均处于缓慢变化,后面变化明显,3-4次,降低19.87%,4-5次,上升22.70%;峰值应变与循环次数呈多项式拟合关系,3次循环时取得最大值;弹性模量与循环次数呈多项式拟合关系,3次循环时取得最小值。(3)峰值强度在等值线图中,50-100℃,以3次循环呈对称分布;峰值应变随循环温度升高和循环次数变多而降低;弹性模量等值线图中出现双峰模式,随着温度升高,循环次数变多,弹性模量增加。(4)应力-应变曲线大致经历压密、弹性、屈服、破坏4个阶段,发生脆性破坏。破坏分为劈裂、剪切。可见,热-液耦合作用对花岗岩的力学特性是有一定影响的。     

不同温度下β-HMX状态方程的分子动力学模拟

为了研究β-HMX性能随温度的变化,用分子动力学方法对不同温度条件下β-HMX晶体进行了计算模拟.用3阶Birch-Murnaghan方程和Hugoniot关系对计算结果进行拟合得到不同温度下β-HMX的状态方程.模拟结果表明,β-HMX随温度升高而变得易于压缩,高压会抑制β-HMX的热膨胀;β-HMX晶胞参数具有压缩各向异性,这种压缩异性不随温度的改变而改变.     

GPS大地高转换为正常高的新方法

在对分形几何理论及应用分析和研究的基础上,考虑到似大地水准面是一个不规则的曲面,用传统的欧氏几何模型去拟合,必然会抹杀它的不规则变化．因此,本文率先提出并引入用分形插值曲面函数拟合高程异常,构建GPS大地高转换为正常高的新方法．本文论述了分形插值曲面的原理,分析了分形插值曲面的计算公式,讨论了分形插值曲面的维数估计方法和公式,用实际数据进行了分形插值曲面拟合高程异常的数值分析以及与二次多项式曲面拟合模型结果的比较．实例计算结果表明,分形插值曲面函数拟合高程异常的精度明显优于二次多项式曲面．     

Y~+值对潜艇流场大涡模拟计算精度的影响

为了准确获得潜艇的流场信息,采用不同的近壁面处理方法,结合两种湍流模型(SSTk-ω和LES)对潜艇的黏性流场进行数值仿真,并将计算结果与试验值进行对比分析,研究了潜艇黏性流场在定常及非定常情况下近壁面网格尺寸对计算结果的影响.结果表明:调整近壁面网格的Y+值能够有效地改善计算结果的准确性,当结合SSTk-ω湍流模型进行定常计算时,阻力计算结果的准确性随近壁面网格尺寸的增大而降低,Y+值处于2~50的计算结果最为精确;当应用大涡模拟对潜艇流场进行计算时,同一Y+值并不适用于所有计算项,阻力计算时Y+值控制在10~250、伴流场求解Y+值控制在2~50是最佳计算方案.