预处理共轭梯度法在电磁正演中的应用

对于电磁场中的正演数值模拟,不论采取何种方法,最后都演变成求解一个规模庞大的线性方程组;而方程组的解法对数值计算的求解效率及精度起很大的决定作用。利用Pascal矩阵预处理共轭梯度法,克服了复线性方程组中系数矩阵病态特性和加快收敛速度,不但提高了正演计算速度和精度,而且保证了求解的数值稳定性及高效性。经粗细网格不同剖分方式验证,该算法可行有效。     

车辆荷载作用下埋地管道动力响应分析

铺设在农田、荒地的埋地管道容易受地面车辆荷载的影响,管道在其作用下一旦达到强度极限就会产生安全问题。本文建立车-管-土耦合模型,分析车辆荷载作用下埋地管道的动力响应,得到不同时刻埋地管道的应力分布规律。再建立管道减荷有限元模型,分析不同轮压下承压板宽度对管道减荷的效果,得到管道中部等效应力与承压板宽度的对应关系。结果表明：埋地管道任一点处的力学响应与车辆荷载作用点的距离成负相关,承压板宽度与其对埋地管道的减荷效果成正相关,不同宽度的承压板存在承载力极限。该研究结果为车辆荷载作用下埋地管道的减荷提供了参考依据。     

旋转式能量回收设备孔道内部流动特性的研究

在海水淡化领域中,旋转式能量回收设备是一种高效的能量回收装置可以有效降低系统能耗。针对旋转式能量回收设备建立了二维非稳态数值模型,分析了设备孔道内部的流场拓扑结构,考察了配流盘转速和进流流速两种操作参数对旋涡演化过程和掺混率的影响。研究结果表明,旋涡的形成和演化过程会对孔道内的质量传递过程产生重要影响;旋涡的结构尺寸和涡旋强度会随着配流盘转速或进流流速的改变而发生变化。存在最佳的操作工况使得旋涡的结构尺寸最小和设备的掺混率最低。研究结果对于理解旋转式能量回收设备的孔道内部流场具有一定帮助。     

空间分辨率对上行先导起始过程数值模拟的影响

建筑物上能否触发上行先导是判断其能否被闪电击中的一个重要标准.利用三维变网格有限差分法,建立了三维电场计算模型和上行先导始发模型,讨论了网格大小(即空间分辨率粗细)对电场计算的影响.进而研究了在上行先导始发过程数值模拟中,常用的4种先导始发判据在不同空间分辨率下的适用性.结果表明:使用介质击穿模型和临界半径准则判定先导...     

下颌第一前磨牙接触生物应力与仿真分析

口腔隐形矫治过程中,正畸医生主要根据经验法,或通过患者试穿戴情况及时调整隐形矫治器,确定分步矫治方案,此方案缺乏矫治过程中矫治器与牙齿接触产生的复杂矫正机理和生物力学理论研究。对此,从接触力学计算和仿真实验两方面展开隐形矫治生物力学研究;建立了矫治器与牙齿赫兹接触模型,从弹性、弹塑性和塑性三方面分析计算接触部位的接触面积、接触应力及其接触变形之间的关系;采用总体偏移法创建基于牙齿点云模型的矫治器模型,根据理论计算条件构建下颌第一前磨牙的接触力学仿真模型。仿真结果显示,当位移载荷和力载荷分别在0.15～0.21 mm、0.45～1 N的范围内时,牙齿移动效率最优;高于此值,牙齿承受应力过大,牙周膜和牙槽骨破损,不利于牙齿矫正;低于此值,牙齿移动效率降低,达不到矫治效果。     

基于谐振原理的高精度石英加速度计设计技术

基于力学振动原理,导出谐振器振动的微分方程,讨论了振梁型加速度计的设计原理.提取谐振加速度计的特征参量,进行结构尺寸优化设计和非线性误差分析.依据石英晶体压电效应原理,对相关激励方式进行研究和合理切型选择与电极设置.应用有限元法进行工作模态和力频特性等方面的仿真与分析.理论计算的力频系数和软件仿真相差小于4%,证明了理论模型的正确性.     

形状记忆合金丝驱动的仿生转动关节臂

提出了动物关节臂的力学模型,讨论了形状记忆合金（ＳＭＡ）和动物骨骼肌生物力学行为的相似性和力学性能的差异．基于仿生学的原理,研究了用ＳＭＡ丝驱动仿生转动关节的技术．研制了能实现ＳＭＡ感知功能的控制电路和ＳＭＡ丝驱动的仿生转动关节驱动器,并用该关节驱动器开发了一个两自由度的微型关节臂,该微型关节臂可用于微型步行机器人和人工假肢．     

高寒草甸蘑菇圈土壤有机——无机复合体差热分析研究

利用差热分析（ＤＴＡ）技术对青海高寒草甸蘑菇菌影响下土壤有机－无机复合体的研究结果表明：蘑菇圈上表层土壤吸湿水吸热峰峰值温度由对照的６０℃提高到６８℃,土壤有机质放热峰峰值温度由３２８℃提高到３３５℃,深层土壤（１０￣２０ｃｍ）该两项指标的变化不显著。土壤各种有机－无机复合体及土壤矿物的吸热峰或放热峰峰值,峰高都显示出与对照有一定的差异。     

高压脉冲电场对反相离子对色谱中溶质保留行为影响的研究

设计出能同时引进纵向电场与横向电场的色谱柱和高压脉冲电路,以０．００２ｍｏｌ／Ｌ四丁铵盐－甲醇为流动相,研究了不同方向、不同大小的高压脉冲电场对反相离子对色谱中溶质保留行为的影响     

电液负载仿真台多余力的产生机理及其多余力消除方法的研究

详细推导了电液负载仿真台多余力的数学模型,理论分析了影响多余力的各种因素,仿真分析了加载系统总流量泄漏系数和舵机的角位移对多余力的影响,提出了在加载马达两负载腔之间安装连通孔和同步补偿消除多余力的方案,并通过实验,验证了该方案对消除多余力的有效性.