湿润转变对超疏水表面上撞击液滴结冰影响的研究进展及展望

表面超疏水性是液滴撞击固体表面反弹的基础,利用超疏水表面的液滴反弹特性可从源头上抑制撞击液滴结冰,但湿润转变的发生会使表面的超疏水性失效.本文重点关注湿润转变对超疏水表面上撞击液滴结冰的影响.首先,分别从湿润转变对表面上撞击液滴动力学行为的影响、湿润转变对撞击液滴结冰形式的影响和撞击液滴湿润转变遵循的能量路径及转变机理3个方面梳理当前研究现状.然后,在总结上述研究现状的基础上,对通过表面微结构拓扑设计,实现抑制Cassie-Wenzel不可逆湿润转变,促进Cassie-Wenzel-Cassie可逆湿润转变,以此强化超疏水表面的液滴反弹特性进而抑制撞击液滴结冰的新思路进行了展望.     

航空铝合金板抗鸟撞击性能的数值模拟研究*

利用ANSYS AUTODYN软件建立不同弹体以不同速度撞击不同靶体的仿真模型,模拟鸟撞击航空器整个过程,并利用实验验证模型的有效性,分析各种撞击条件下的弹体撞击靶体时靶体的损伤情况,得到靶体材料的性能、鸟弹的撞击速度和质量对靶体损伤特性的影响。仿真结果表明:靶体材料特性对靶体损伤会产生影响,靶体材料的屈服强度和抗拉强度越大,靶体在撞击过程中的变形就越小,鼓包的高度也越小。而鸟弹的速度和质量也会显著影响靶体受损情况,随着鸟弹速度和质量的增加,靶体鼓包的深度也会不断增加直至靶体产生撕裂破坏。     

落物撞击海洋平台中撞击位置对结构响应的影响

利用有限元仿真软件MSC/Dytran从碰撞力、能量转化及结构损伤等方面,分析了下落物体撞击导管架海洋平台甲板结构过程中撞击位置的变化对平台结构响应的影响。将撞击位置按边界条件和垂向碰撞刚度的不同分类,分析不同边界条件、不同垂向刚度对平台结构损伤的影响。研究结论表明:撞击区域边界条件的不同对撞击力和能量的吸收转化影响不大,但损伤变形有所差别;撞击位置的不同对撞击力有影响,各撞击力曲线的起伏和峰、谷点的位置都有所不同;撞击位置不同,相应的各构件的吸能比例也不同,但对结构总体吸能的影响不大;撞击位置不同导致结构损伤过程的变化,并影响到构件的损伤模式和失效次序。     

准静态侧向撞击下钢筋混凝土圆柱桥墩破坏模式判别

当大质量车辆高速撞击桥墩时,产生的巨大撞击力可能导致桥墩损伤甚至破坏。本研究准静态侧向撞击下,钢筋混凝土圆柱桥墩的破坏模式。首先根据经典结构力学理论得到桥墩截面最大内力,结合钢筋混凝土圆形截面抗剪、抗弯承载力计算式,得到钢筋混凝土圆柱桥墩抗侧向撞击破坏的强度条件,最后得到剪切、弯曲、剪切弯曲三种破坏模式的判别标准。采用ABAQUS有限元软件对三种工况进行模拟研究,结果表明破坏模式判别标准具有很好的有效性。     

清管器测径板与U型管道中弯头撞击分析

测径清管器经过U型管道时,若测径清管器设计不合理或者清管器运动速度过大,清管器测径板易与弯头相撞,导致测径板变形,从而误以为管道上存在变形。为解决该技术难题,结合一种具体测径清管器,通过分析该测径清管器经过U型管道弯头时的运动特性和测径清管器及弯头的几何特性。得出结论:当测径清管器的运动速度超过一个极限速度时,清管器经过弯头时所受离心力大于清管器支撑板的屈服极限,引起前支撑板屈服,此时测径板可能与弯管内壁外弧侧相撞,同时还得到影响此极限速度值大小的多种因素。另外,发现测径板、支撑板、弯头曲率半径满足一定的几何特性关系时,清管器测径板将与弯管内壁内弧侧撞击。利用得到的这些分析结论,可指导并修正清管器设计,控制测径清管器的运行速度,从而避免测径清管器经过U型管道的弯头时发生撞击。     

积分分层注水工艺技术

提出了积分注水技术的设想,其工作原理就是通过撞击次数不同改变流通面积的大小,从而改变流量,满足分层注水要求,把较复杂的分层配注施工变得简单方便,提高了分层注水合格率,使试井工作量大大降低,同时也对注水管理的科学化、网络化提供了可行条件。     

汽轮机转子后移的经济性分析

采用理论分析与现场测试相结合的方法,结合徐州某热电厂#1机组实际情况,讨论了转子后移对机组经济性的影响。通过热力学理论分析得出了转子后降低机组经济性的原因:(1)转子后移造成动叶叶片撞击损失增加;(2)转子后移造成前轴封、隔板轴封、动叶叶顶漏汽损失增加。提出了在安全许可范围内缩小喷嘴和动叶间的轴向间隙(前移转子),可较大降低级漏汽损失和撞击损失,提高机组热效率的理论。该理论对指导小型热电机组节能降耗工作的开展具有重大的现实意义。     

密度波理论揭示的地质灾变事件与银河系螺旋场之间的联系

许多似乎是无法解释的地质灾变事件对我们的地球和生物圈有着重大的影响.令人疑惑的是这些灾变事件往往同时发生.通过现代银河系天文学的计算,本文试图运用密度波理论来对此加以解释.通过对旋臂引力场内的能量转移计算,我们获知了撞击事件对于太阳,地球,月球的不同程度的影响.其中,我们发现引力撞击时地球能量存在净损失,并且地球与小星体发生撞击的概率会显著升高.巧合的是,每次太阳系绕过银河系旋臂都对应于一次撞击事件.由此,银河系对日地系统所产生的影响能为地质灾变事件提供可能的解释.     

飞灰成砖

1895年德国物理学家WilhelmRontgen正在进行电子撞击金属物体后产生射线的研究实验时,发现自己的手骨被投影到一面墙壁上,于是发现了这种穿透力极强的射线。之后,Rontgen将这种来历不明的射线称为X射线。     

2-3km/s初速下圆形破片对金属薄靶的侵彻效应分析

针对2 ～3 km/s初速条件下破片对金属薄靶的侵彻开展了实验和数值模拟研究,用LS-DYNA软件对该速度段下弹丸侵彻金属靶板的过程进行数值模拟,采用爆轰驱动装置发射钢质球形弹丸进行试验研究.分析了不同工况下靶板的毁伤模式,并与600 ～ 800 m/s这一低速段下靶板的毁伤模式进行对比分析.结果表明:数值模拟跟实验吻合较好,在该速度段下,球形钢质弹丸对靶板的毁伤模式主要为穿孔;垂直撞击时在靶板上形成延性扩孔,而在低速度段下,靶板上形成的穿孔直径几乎跟弹丸直径一样,没有形成延性扩孔;垂直侵彻时在钢靶上形成的扩孔直径比在铝靶上形成的扩孔直径大.