关节软骨力学行为的数值模拟

关节软骨为一由骨胶原和蛋白聚糖固体相和孔隙流体相组成的多孔材料，其可以用基于混合物理论的两相多孔介质模型准确描述。作者采用有限元数值方法分析关节软骨图限压缩蠕变和应力松弛问题，得到软骨组织在蠕变和应力松弛过程中，固体相和流体相的速度、固体相的有效应力以及孔隙压力等随时间的变化规律。所得到的结果可以为人工软骨材料和人工关节的研制提供理论参考，对生物机械工程等领域的研究具有指导意义。     

具有特定孔道结构的分子筛骨架的设计

引入“禁区”的概念用于设计具有特定孔道的分子筛骨架结构，在模拟中，首先在某一设定晶胞中定义一个圆柱形禁区(类似分子筛中的孔道)，然后向禁区外投入独立T原子，根据对称性、原子间距不小于3．0A(Si～Si)的限定条件产生等效原子，用Cerius^2建立骨架模型，并进行结构修正，通过改变禁区半径、独立T原子数及晶胞参数，在P6／mmm(no．191)空间群中成功地设计了大量不同拓扑结构的分子筛骨架，其中既有已知骨架，如：LTL、MWW、DOH、DFO等，又包括很多结构新颖、能量合理的理论结构，这种方法为快速寻找具有特定孔道的新颖分子筛骨架结构提供了有效的途径，有利于分子筛材料的定向设计与合成。     

回旋区煤粉燃烧过程与辐射图像的关联性

高炉喷吹煤粉的喷煤枪出口到回旋区中心是煤粉燃烧的关键区域，为建立高炉回旋区煤粉燃烧与辐射图像之间的关联关系，以燃烧过程数值模拟和辐射图像信息与燃烧空间温度分布的关联性为基础，建立了二维辐射图像信息与高炉风口回旋区内三维辐射能的关系。提出将辐射图像信息作为煤粉燃烧过程数值模拟的辐射边界条件，借助燃烧过程数值模拟技术来估计燃烧介质辐射特性参数的非均匀分布，得到了高炉回旋区煤粉燃烧过程数值模拟与辐射图像处理相结合的方法，提出了一种利用二维成像技术测量三维温度场的方法。     

改进的最大似然法在入反射波合成波浪场中应用研究

模拟了多向不规则波入射波与反射波相互叠加的合成波浪场，应用改进的最大似然法（MMLM）对入射波与反射波的方向谱进行了分离，同时给出了反射系数的方向谱和综合反射系数。改变不同的波浪条件和仪器阵列的布置条件，检验了MMLM的有效性和可靠性。将此方法应用于基床直立堤反射的实验研究，取得了较好的结果。     

蛇形多向不规则波造波机波浪产生方法及特性

介绍了自行研制的蛇形多向不规则波造波机系统．造波机宽28m，由70块高0.9m、宽0.4m的造波板组成．在此基础上论述了分段式造波机产生波浪的原理及方法，并对其产生的斜向和多向不规则波的波浪统计特性以及波浪的频谱和方向分布进行了试验研究．结果表明，研制的造波机各项性能达到了预期的指标，可产生较理想的单向和多向不规则波．     

埋地塑料排水管变形的控制

以塑料类化工材料为主要原料制成的埋地排水管道在国外已有近50年历史,我国从上世纪80年代也开始引进,经过上世纪90年代的试用,目前在全国正逐步推广。这类管道经过一段时间的试用后,已充分展示了具有重量轻,耐腐蚀,管壁光滑摩阻力小,密闭性好,运输安装方便,施工速度快等优点,作为埋地排水管道,具有良好的使用性能和广阔的使用空间。但是,这类管道与传统的排水管道相比,其刚度普遍偏小,属于柔性管。在承受上部填土荷载及车辆荷载时,变形较大,为控制这些变形,我们应遵循这类管道在受外荷时的变形特点,降低管道变形量,确保管道安全运行。柔性…     

变形双重介质分形油藏渗流流动分析

研究了变形双重介质分形油藏渗流问题的压力不稳定响应 ,考虑了储层的双重介质特征和分形特征以及应力敏感地层中介质的变形问题 ,建立了新的应力敏感地层双重分形介质数学模型 ,包括只有裂缝发生形变和裂缝与岩石同时发生形变时定产量生产的两类数学模型。渗透率依赖于孔隙压力变化的流动方程是强非线性的 ,故采用数值方法求解了这些数学模型。探讨了分形参数、变形参数和双重介质参数变化时压力的变化规律 ,给出了典型的压力曲线图板。这些结果可用于试井分析。     

"淮河流域能量与水分循环试验和研究"取得重要成果

淮河流域是我国重要的粮棉基地，同时也是旱涝频繁地区，该地区气候预测能力的提高，是减少人民生命及经济损失的基础和前提．由北京大学赵柏林院士主持的国家自然科学基金重大项目“淮河流域能量与水分循环试验和研究(HUBEX)”利用外场观测试验所获得的气象、水文、雷达、卫星遥感等加密与特殊观测资料，分析了东亚季风区中尺度降水系统的能量与水循环过程，并建立了区域气候／水文数值模式及资料同化系统，以提高对气候模拟和预测的能力．该项目主要成果包括。     

旋转水射流破岩的数值模拟分析

采用非线性动力有限元和岩石动态损伤模型模拟了旋转水射流作用下岩石的损伤破坏过程 ,其中岩石损伤场的求解采用解耦的方法。同时还对旋转水射流的破岩机理进行了分析。模拟计算结果与前期的试验结果一致 ,均显示旋转射流具有较强的破岩能力 ,其原因在于旋转射流的质点具有三维速度 ,破岩时以倾斜冲击为主 ,易于在岩石表面形成拉伸和剪切破坏 ,回流的干扰较少 ;破岩过程首先是形成一环形破碎带 ,然后沿径向和轴向发展 ,所形成的破碎坑呈内凸锥状。旋转射流破岩的优势在于破碎面积大、效率高。     

空气水两相段塞流的跟踪模拟及试验研究

分析了前人提出的段塞跟踪模拟方法的优缺点 ,根据液塞头部的加速压降和入口液塞长度分布特征对段塞跟踪模型进行了改进。采用面向对象技术 ,实现了水平和倾斜管道段塞流的跟踪模拟 ,并与多相流试验环道的空气水试验数据进行了对比。模拟结果表明 ,当不考虑加速压降时 ,用跟踪模型预测的压降低于实测值 ;当考虑加速压降时 ,用跟踪模型预测的压降高于实测值。在管道上固定位置测出的压力信号符合正态分布 ,管道上某一固定点处液塞头部和尾部的速度分布也符合正态分布。当不考虑气泡尾波作用时 ,液塞长度沿管线增长较慢 ,分布形状无变化 ;但是考虑气泡尾波作用时 ,在入口附近液塞长度平均值增长较快 ,统计分布沿管轴向呈对数正态分布。