基于数值方法的预应力状态下复合材料板冲击响应研究

考虑初始拉伸应力或初始压缩应力的影响,对复合材料层合板的高速冲击响应进行研究。基于显式有限元方法,引入三维Hashin失效准则模拟层内纤维和基体的损伤和演化过程,结合Cohesive单元模拟层间分离破坏过程,建立数值模型,分析不同冲击能量下的预应力复合材料层合板的冲击响应。数值计算结果表明：预应力状态对冲击变形、冲击载荷峰值、冲击极限速度、分层损伤模式和损伤耗能分布均有影响;总体来说,压缩预应力降低了复合材料层合板的抗冲击性能,而拉伸预应力效果不能下定论。作为复合材料冲击过程的重要影响因素,预应力状态必须加以考虑。     

基于SAFETI模拟的大气条件对天然气扩散影响的研究

为了确定在大气条件影响下天然气泄漏的燃烧影响和毒性影响,采用高斯模型对天然气泄漏后的扩散进行分析,确定了大气对其浓度分布影响的两大因素:风速和大气稳定度。通过SAFETI软件对容器内天然气瞬时泄漏的场景进行模拟,并结合控制变量法对模拟结果"泄漏发生18.75 s时,浓度4.4×10~(-2)天然气云的水平分布情况"、"下风向最大爆炸半径天然气浓度随时间变化的关系"进行分析,研究了天然气扩散过程中受风速和大气稳定度影响的浓度变化趋势和扩散分布规律。研究得出:天然气在泄漏的过程中,以聚集再分散的方式进行扩散,天然气总体分布的几何中心向下风向移动;泄漏天然气在扩散过程中,扩散速度随着风速和大气稳定度的增大而增大;天然气聚集的饱和浓度,随着风速的增大而增大,随着大气稳定度的增大而减小;在一定的时间内,风速越大,大气稳定度越大,天然气的扩散范围越大。     

页岩基质中甲烷传质输运产能计算模型

页岩气藏基质中存在吸附气和游离气,通过扩散和渗流两种传输机制进行流动。为了研究页岩气藏基质产气规律,推导了一维页岩基质产气量计算公式,扩散体积流量与入口压力成线性正比关系,渗流体积流量与入口压力成二次函数关系,渗透率越高、扩散系数越大,则体积流量越大。在此基础上,设计了全直径页岩岩心甲烷解吸、扩散、渗流耦合实验,研究了产气量与压力的变化关系;并通过拟稳态阶段的实验数据验证了一维页岩基质产气量计算公式的正确性。利用模型计算结果预测了页岩气传质输运实验未来体积流量的变化趋势:当入口压力达到15 MPa时,渗流体积流量在耦合流量中所占比例接近50%;当入口压力低于15 MPa时,扩散体积流量在耦合流量中所占比例较高。     

超高速数据采集系统设计与实现

以高分辨合成孔径雷达(SAR)成像为应用背景,论述了超高速数据采集系统的实现方法,着重分析了系统时钟的设计、模数混合信号完整性设计、电磁兼容性设计和基于CPC I技术的数据传输软件设计,实现了系统硬件并给出了实验测试结果.     

电催化苯加氢反应中气体扩散电极性能的影响因素分析

将气体扩散电极应用在电催化苯加氢反应中,通过测定电流效率,分析了气体扩散电极的制备因素对其电化学性能的影响.考察了反应温度对苯加氢反应速度和析氢反应速度的影响,推算出苯加氢反应和析氢反应的表观活化能;考察了电解液硫酸的浓度、苯蒸汽的浓度、增湿水蒸气的浓度、载气流速等对电极性能的影响,并确定最佳的外界实验操作条件.应用气体扩散电极前后的反应电流对比表明,气体扩散电极能够有效地提高反应速度.     

一类反应扩散系统的定性分析

本文主要通过分部积分和构造上、下解的方法,证明了一类反应扩散方程组的初边值问题的平凡解的局部稳定性,以及解的有限时刻爆破.     

非自治单种群n-斑块扩散模型的全局稳定性

研究了非自治单种群n-斑块扩散系统,得到了系统一致持续生存和全局渐近稳定判断准则,进一步给出了系统存在一个全局渐近稳定的正周期解及正概周期解的充分条件.     

基于跳扩散模型的石油价格长期趋势分析

分析了国际石油市场1986至2012年周价格形成机制的长期演变趋势.在讨论均衡理论基础上,以长期市场供求关系解释了国际油价长期波动现象.基于跳扩散模型拟合石油价格动态过程,利用结构变点检验和累积量估计方法进行了实证研究.历史数据分析表明石油价格具有高波动性、高强度跳跃性和上升漂移特征.此外,模型预测即使当前大幅增加石油投资,未来几年内石油价格变化仍会处于一种高频跳跃的上行阶段.     

两种实用的洪灾损失频率分析方法

为了提高洪灾损失频率分析方法的计算精度、速度和可操作性,利用基于信息扩散理论的风险分析方法和基于实数编码的遗传算法确定参数估计的频率分析法(PⅢ曲线)对洪灾损失频率进行分析,前者弥补了观测样本信息不足的缺陷,而后者克服了传统配线法精度低的缺点,体现了遗传算法的全局寻优能力.实例证明,这两种方法思路清晰,操作简单、通用性强、速度快、精度高,对防洪减灾均具有较好的指导作用.并可推广到其它灾情的风险分析,如气象、地震等.     

求解对流扩散方程的一种新的隐格式

给出了求解对流扩散方程的组合差商算法,构造了一类隐式差分格式,其精度为o(τ^2 h^2),按网比r=τ/h恒稳定,并分析了对角占优条件。数值例子验证了理论分析结果的有效性。