冲击载荷作用下超空泡水下航行体的结构响应

基于超空泡体运动特点,采用理论分析方法近似确定了作用在超空泡水下航行体上的冲击载荷及其在航行体尾部的分布,并用有限元法研究了冲击载荷作用下超空泡水下航行体的结构响应.数值计算结果表明:冲击载倚作用方向引起的响应非常大.达到了300 m/s<'2>的量级,并且引起了另外2个方向的响应.在超空泡体运动方向,其轴向频率为23 Hz,27 Hz,46 Hz,63 Hz和72 Hz时响应幅值最大,对结构的影响最明显.超空泡体垂向振动频率为24 Hz以内时引起的响应最为显著,且随着频率的升高响应幅值有减小的趋势.得到的结果对超空泡体结构设计具有指导意义.     

组合机匣处理对跨音压气机流动特性的影响

针对当前单一流动控制技术在压气机优化方面存在影响范围不大、性能提升有限的不足,提出了一种轴向倾斜缝和抽吸槽相结合的组合机匣处理结构,采用定常数值模拟研究了两种流动控制技术的结合对跨音压气机流场特性及性能的影响。模拟结果表明:应用该组合机匣处理结构后,转子在峰值效率下降2.5%的前提下使失速裕度提高了5.52%,明显改善了转子的性能;组合机匣处理除了能同时改善叶顶和端壁的流动之外,两种结构的复合影响使激波强度降低、流体分离减弱,低速范围明显减小;尽管两种结构的相互作用能为低能流体提供能量,但射流与主流流动发生的掺混带来了一定的掺混损失,增加了主流的切向动量及二次流损失,引起转子效率降低。     

复合载荷作用下结构的响应仿真

在静力和随机振动联合载荷作用下结构的响应仿真较复杂,本文从合位移及Von Mises应力的表达式出发,再根据随机变量的相关数学运算,推导出结构在静力和随机振动复合环境下合位移及Von Mises应力均方根值的表达武,并利用有限元软件ANSYS后处理模块中的相关功能,得到结构在复合载荷作用下的响应.     

基于轴向热路模型的架空地线与预绞丝接触端面接触电阻的计算

作为衡量电接触性能的重要参数,接触电阻的大小直接关系到电气设备的运行状况。目前主要采用离线的实验测量手段对接触电阻进行测量,测量结果与实际运行状态存在一定的差异;文中提出了一种基于轴向热路模型的接触端面接触电阻的计算方法。首先,以架空地线与预绞丝接触端口为研究对象构建轴向热路模型,其中模型的热参数采用遗传算法获得;然后结合GJ-50架空地线的实例计算结果,讨论分析了模型热参数和接触电阻的变化规律。研究结果表明:利用文中所提出的方法,可以准确得到接触端面暂态温升过程中不同温度对应的交流接触电阻,并且稳态温度下接触电阻随着加载电流的增加而减小,但不受时间计算步长的影响;该计算方法的准确性很高,接触电阻的实验测量结果和计算结果最大误差不超过9%;接触电阻与温度的关系采用Paulke等提出的公式表示时计算结果更为准确。     

考虑连续特性的水平井钻柱轴向振动分析

为精确的描述水平井钻柱轴向受迫振动规律,本文以连续性波动理论为基础,考虑了钻柱连续特性、库伦阻尼及钻井液粘性阻尼作用和轴向振动工具对钻柱的位移激励,并采用等效粘性阻尼法对库仑阻尼进行线性化处理,建立了轴向振动工具作用下的水平井钻柱运动的动态解析模型;通过Burnett等人发表的轴向振动工具测试实验验证了本文所建模型,并利用数值模拟分析了轴向振动工具的频率及钻柱与井壁间摩擦系数对水平井钻柱轴向受迫振动的影响。结果表明：在一定范围内增加轴向振动工具的振荡频率可提高水平井钻柱的轴向受迫振动响应;钻柱与井壁间摩擦系数对水平井钻柱轴向受迫振动的影响随着钻柱长度的增加而降低。本文的研究方法和模型可为改善轴向振动工具在水平井作业中的作用提供理论指导。     

考虑女儿墙效应的多跨工业厂房风荷载改进算法

基于计算流体动力学方法,对不同来流风速和风向情况下带女儿墙的多跨钢结构厂房周围的风压、风速和湍流特征进行计算分析。结果表明：（1）厂房对风压的影响范围为厂房上风向约50 m、下风向80～200 m;(2)厂房后方40 m以下的风速廓线都受到厂房的明显影响,这种影响会延续到厂房下游600 m左右;（3）不同风向情况下厂房四周墙面风荷载的数值仿真结果差异很大,其中,风向角为0°和180°时的仿真结果与按照规范计算所得的结果基本一致。最后,根据厂房屋面压力的数值仿真结果给出了更为简单有效的带女儿墙的多跨厂房屋面分区方式。     

基于主成分聚类法的安徽省土地生态安全评价

为了明确土地生态状况,找出土地生态安全的影响因素,利用主成分分析和聚类分析方法,基于经济-环境-社会(EES)模型选取12个代表性指标,构建土地生态安全评价指标体系,对安徽省16个地级市的土地生态安全进行综合评价和等级划分.结果显示,安徽省16个地级市的土地生态安全综合得分排名为：合肥、芜湖、滁州、蚌埠、阜阳、亳州、马鞍山、淮北、六安、宣城、安庆、淮南、宿州、铜陵、黄山、池州;处于安全状态地级市有1个,临界安全状态的有6个,极不安全状态的9个;经济密度、农药施用强度、人均道路面积、城镇化水平、农业机械总动力是影响土地生态安全状况的主要因素.因此,安徽省应重视临界安全状态和极不安全状态地区的生态文明建设,利用科学合理的方法来提高土地生态安全水平.     

能量桩温度及变形特性现场实测研究

能量桩技术作为一种利用浅层地热能的新技术,可以有效降低建筑物能源消耗,减少二氧化碳排放。为研究能量桩系统在运行前后的较长时期内的进/出口换热液体温度、桩身温度以及轴向变形等特征,对位于法国塞纳-马恩省的Sept Sorts镇某新建污水预处理厂房的能量桩系统开展了现场全尺监测试验。监测结果显示,换热管网进口(T_inlet)和出口(T_outlet)液体之间的平均温度差约为5℃,表明该能量桩系统具有良好的换热能力。在能量桩运行前,随深度增加,桩身温度先减小然后趋于稳定,最终保持在13℃左右(桩体深度>5m)。在能量桩运行后,在装有换热管的7m深度范围内桩身温度基本保持恒定。此外,能量桩运行前后的桩身温度变化幅度相差不大,均小于10℃。由能量桩运行引起的桩身轴向变形与由季节性土体温度变化引起的轴向变形具有相同的数量级,但前者沿桩体上的区域分布更加均匀。在监测期间,桩身轴向应变变化范围为-50μm/m～+30μm/m,数值虽小但在设计中不应忽略。     

弹性曲梁静态大变形数学模型及其数值解

基于Kirchhoff直法线假设,采用考虑轴线可伸长的几何非线性理论,建立了弹性曲梁在任意荷载(保守和非保守)作用下大变形问题的控制方程.其中包含轴线弧长、位移、转角、内力等7个独立未知函数.通过引进变形后的弧长为未知函数后,问题的求解区间则固定不变.该模型不仅考虑了轴线可伸长,同时精确地考虑了轴线的初始曲率对变形的影响,反映了轴向变形与弯曲变形的相互耦合效应.作为应用,用打靶法具体计算了一端固定另一端自由,沿轴线作用均布切向随动载荷的半圆形曲梁的非线性平面弯曲问题,给出了随载荷参数大范围变化的平衡路径曲线及平衡构形.