二维圆柱层流绕流及其控制数值模拟

采用有限体积法求解二维N-S方程,通过改变时间、空间计算参数,对雷诺数100的二维圆柱非定常流场进行了数值模拟,将所得结果与实验数据以及已有的计算结果进行了对比.并对在尾部多个位置加入不同长度阻隔板控制流动的圆柱流场进行了考察.结果发现:在合适的位置放置阻隔板,可以有效抑制尾迹中涡脱落的形成.     

超大吨位桩基静载试验压重平台研制与应用

静载试验是检验单桩竖向极限承载力最可靠的方式.静载试验压重平台的吨位大小,直接决定试验加载值的大小,也标志着行业的发展水平.由于现实吊装能力、道路运输通行尺寸及超载限制等因素限制压重平台钢梁的尺寸和重量,传统堆载法的平台在吨位上很难提高.经研究,设计开发了主副支墩支承法、分垛堆载法两种堆载方法,有效提高了平台吨位,多项...     

无人机载LiDAR测深系统进行海岸带测绘的可行性分析

如何快速获取高精度、全覆盖的海岸带浅水地形数据一直是海洋测绘的难点之一。无人机载LiDAR测深是一种有效的海岸带水陆地形一体化测量技术,利用RIEGL VQ-840-G ALB系统在山东青岛海域开展了无人机载LiDAR测深实验。基于获得的青岛实测ALB数据,从海底点密度、最浅探测深度、最大探测深度、测深精度四个方面定量分析无人机载LiDAR测深系统的测量性能,并进一步分析了无人机载LiDAR测深系统对海岸带测绘的可行性。实验结果表明,该无人机载LiDAR测深青岛实验的水深点密度达603个/m²,最浅探测深度仅0.16 m,最大探测深度(基于平均海面)达6.14 m;通过与船载单波束测深数据和陆上RTK数据对比,水下测深精度为17.6 cm,陆上高程精度为5.2 cm,能够满足海岸带测绘的要求,相关成果可以为我国无人机载LiDAR测深技术研究与应用提供参考。     

基于目标本质无振荡重构的无网格SPH方法及其应用研究

本文在前期工作的基础上,建立了一种基于目标本质无振荡（Targeted Essentially Non-Oscillatory, TENO）重构的无网格SPH方法.在该方法中,使用黎曼SPH格式求解流体控制方程,通过对黎曼问题的左右两边状态进行TENO重构,降低了黎曼SPH存在的过量数值耗散,从而提高了SPH方法的计算精度.建立的TENO-SPH方法算法简单,且易于推广到多维问题.此外,该方法应用范围广,本文将TENO-SPH方法应用到一些典型的可压缩流动、涡流和自由表面流动问题中,与实验结果和理论结果进行对比发现,该方法可以很好地重现这类流动并具备良好的数值精度.     

一种用于齿轮齿面偏差评定的二分圆逼近法

为了提高齿轮齿面偏差评定的精度和效率,提出一种求解实际测量点到设计齿面最短距离的二分圆逼近法.该方法利用二分法思想,用圆不断逼近设计齿面上的齿廓线,直到找出最短距离,将三维空间计算转换为二维平面数据处理,简化了运算过程.将此方法在Matlab中实现并进行实际测量环境验证,与齿轮测量仪的评定结果对比,误差在4.5％左右,...     

微管流微扰-数值分析与转轴粗糙度检测模型

微流控设备中的转轴及轴承被黏性流体包裹,在工作过程会因为沉积、磨损和腐蚀等原因变得粗糙。为了评估转轴表面粗糙度对流场的影响和检测表面粗糙度,采用边界微扰法对微管内斯托克斯流的Stokes方程进行小扰动二阶展开。粗糙轴的表面形貌以两个余弦函数的乘积表示,周向波数和轴向波数分别为n和α,扰动项ε定义为余弦函数振幅与轴的平均半径b之比。得到了库埃特流动中单位面积上轴受到的转矩M和泊肃叶流动中的总流率Q随n、α和ε的变化规律。计算结果表明,M和Q被ε二阶修正。同时通过基于有限元法的数值模拟,验证了解析解的准确性,并拓展了应用范围。基于此提出了转轴表面粗糙度的检测模型,可实现微流控设备表面粗糙度的不拆卸快速检测。     

扭转载荷下环形缺口圆轴的统一模型及断裂准则

对于具有环形缺口的圆轴,以缺口半径ρ、缺口深度h和缺口张开角α以及圆轴几何尺寸a/b为描述参量,建立各种缺口的统一模型.给出扭转载荷下环形缺口的应力集中系数和环形裂纹的应力强度因子.用有限元计算得到缺口张开角α对无量纲因子fa(a/b)的影响,建立以fa(a/b)为依据的安全设计、断裂设计准则.结果表明:缺口半径、缺口深度和缺口张开角对无量纲因子fα(a/b)均有一定影响.     

混合供电LED户外照明驱动器设计

针对采用太阳能发电和市电混合供电的LED道路照明领域发展的驱动电源进行了系统的业务要求设计,阐述了相关问题的解决思路。以便能够更好的配合LED道路照明的应用推广。     

离子推力器栅极组件热变形测量方法

栅极组件是离子推力器的核心部件,其所包含的多层栅极结构在工作过程中会发生热变形,导致栅极间距发生改变,进而影响离子推力器的工作性能及寿命。为了实现栅极结构在实际工况下热变形的非接触测量与评估,本研究提出了基于摄像测量的栅极变形观测方法,评价了不同图像分析方法（灰度重心法、圆拟合法、灰度匹配法）对变形测量精度的影响。结果表明灰度匹配方法观测精度高,环境适应性好;同时,设计并实现了一套栅极热变形环境模拟与变形测量系统,可实现高温、通水、通气环境下变形的高精度观测。最后,对环境箱通水通气对测量精度的影响进行了评价,结果表明二者均会对测量精度造成影响,通水对实验结果的影响大于通气的影响。