加速型 IGV 对高负荷轴流风扇性能影响研究

目的 为了进一步提升小型高负荷轴流风扇在微小空间的高通流及高负荷能力,提出一种加速型进口导叶(IGV)结构设计方案。方法 采用三维设计软件Pro/E设计不同加速型IGV,通过数值模拟方法研究其对风扇不同流量系数下的压力系数、全压效率以及流道损失的影响。结果 采用加速型IGV使得风扇流道内通流能力增强,叶片尾缘气流延缓分离,下游流动更加均匀;随着进口气流加速程度的提高,设计工况点全压效率基本呈单调递增的趋势;相比无加速IGV风扇,当IGV加速程度为1.1、1.2时,在设计工况点,风扇压力系数提升百分比为1.61%,1.24%,效率分别提升了3.49%,5.05%;IGV的加速程度从1.0增至1.5时,风扇效率提高6.69%。结论 在小型高负荷轴流风扇中,加速型IGV与无加速IGV相比,加速型IGV对风扇压力系数以及效率的提升具有更优的效果,并且IGV加速程度也并非越大越好,当加速程度为1.1、1.2时风性能表现最优,为小型高负荷轴流风扇的研究提供相关设计参考。     

温度和湿度对P-CNT自感知混凝土压敏性的影响

为研究温度与湿度对自感知混凝土(SSC)感知性能的影响,通过低温等离子体改性处理技术对碳纳米管(CNT)进行官能团嫁接,使其在水性体系下获得较好的分散性,并将改性后的CNT(P-CNT)加入混凝土中制备P-CNT/SSC传感器,通过改变含水率与温度条件研究P-CNT/SSC传感器的极化效应与循环加载下的自感知性能。试验结果表明:过高或过低的含水率均不利于SSC的感知性能,其中变化最为明显的是饱水状态下的P-CNT/SSC传感器,其应力敏感系数下降89.8%,并且压敏曲线极不稳定;在变温试验中,P-CNT/SSC传感器的电阻率与温度之间呈现负相关性,高温和低温下的应力敏感系数相较于常温组试件,分别下降了约35.66%和44.53%,并且压敏曲线整体出现了上移或下滑的趋势;P-CNT/SSC传感器在工程应用中的最佳测试环境为常温、自然含水率。     

静动态压缩下千枚岩长径比效应影响研究

为了研究长径比效应对层状千枚岩力学特性、能量耗散及破坏模式的影响,文中选用4种倾角（α=0°、30°、60°、90°）下不同长径比（L/D=0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、2.0）的千枚岩分别进行了静载单轴压缩和分离式霍普金森杆（SHPB）试验。结果发现,静载压缩试验条件下,不同倾角下千枚岩随长径比的增大,峰值强度和峰值应变均减小。通过单轴动态压缩试验,发现4种层理倾角千枚岩动态抗压强度与试样长径比呈二次函数关系,随着长径比的增加,动态抗压强度出现一个峰值后逐渐降低;千枚岩峰值应变与试样长径比呈指数函数关系下降;对动态冲击压缩试验进行能量分析,发现不同工况的千枚岩在同一冲击气压下,入射能、反射能、透射能均呈现出先缓慢上升再快速上升最后趋于稳定的三段式变化;随着试样长径比增大,千枚岩反射能比先增大后减小,透射能比先减小后增大;采用能量比值法进行对比分析,发现在长径比L/D=1.2时,千枚岩的反射能比达到最大,透射能比达到最小;对千枚岩的宏观破坏模式进行分析,发现动态冲击压缩下千枚岩的宏观破坏模式受长径比影响较大,长径比越小破坏越完全;长径比越大,破坏越不充分。     

基于压力拱理论的深埋节理岩体隧道围岩压力研究

为研究节理岩体隧道围岩压力计算方法,以隧道压力拱理论为基础,通过离散元数值模拟分析了岩体的坚硬程度、完整程度和结构面的抗剪强度对隧道压力拱的影响,应用多元线性回归拟合了多因素围岩压力公式,并结合依托工程对拟合公式进行了适用性分析。结果表明：节理岩体隧道压力拱范围为拱顶到最大主应力方向的偏转点,隧道压力拱高度随着节理间距和结构面的抗剪强度的增大而减小,岩体力学参数对压力拱高度的影响较小;与现场实测的围岩压力相比,计算误差在15％以内。所提围岩压力公式适用性良好,为节理岩体的围岩压力计算提供了新的思路。     

空投设备缓冲气囊的优化设计

利用LS-DYNA对缓冲空投设备的气囊进行仿真计算,模拟其缓冲过程。同时利用遗传算法对气囊的排气孔面积、初始充气压力和排气压力进行优化。优化后的结果对空投实验具有很好的指导意义,可以减少气囊设计实验次数从而降低实验的成本。     

基于局域支持向量机的海浪水压场混沌预测

针对海浪水压场的短时平稳性,采用局域支持向量机进行预测滤波.首先分析了海浪水压场信号的混沌特性,并根据其混沌特性,提取训练空间中与当前相点的行为特征密切相关的最近邻点作为训练样本对支持向量机进行训练,减少了训练样本的数目,节省了网络学习时间,从而可实时对网络参数进行更新,使支持向量机能够跟随海浪的变化.实际计算表明这种算法能够以较快的学习速度和较高准确度实现海浪预测,能够克服由于海浪的短时平稳性所带来的随时间的增长预测精度下降的问题.     

喷注声源在油井液位深度测量中的应用

介绍了管道内喷注噪声的产生机理,阐述了用ANSYS程序模拟湍流噪声场的思路与过程,展示了管道中喷注声压的数值计算方法.通过对喷注声源的数值模拟研究发现,稳定喷注能在管道中产生低频宽脉冲声波,并得到实验验证,找到了能在管道中产生低频宽脉冲声波的方法,并且较好地解决了喷注体积的确定问题.现场实验证明,使用喷注声源能显著提高声波在管道中的传播距离,为扩大回声测距法的量程指出了新的途径.     

深井液控导向纠斜机构的动态仿真及实验研究

深井自动垂直钻井工具工作于数千米深的井下,对其上的液压导向机构的性能有较高的要求.利用仿真软件包AMEsim对该液压导向机构进行接近于实际工况的仿真,揭示了这种液压系统的特有的性能.特别是超常环境压力下系统仿真结果表明,由于超常环境压力可改善系统的吸油性能,因而使得该系统具有适应超常环境压力的特性.对液压导向机构的理论和实验分析证明了系统仿真的有效性.     

柴油机高压共轨压力控制的动态仿真与分析

为提高高压共轨系统压力控制效果,进行了高压共轨系统的压力控制动态仿真研究.简要分析了高压共轨压力控制的特征和要求;采用部件液压模型和流量边界模型组合法,给出了高压共轨系统压力控制计算模型;并用AMESim液压仿真软件建立了四缸柴油机高压共轨压力控制仿真模型,进行了PID的不同系数控制、控制周期和变目标控制仿真计算,对比了不同系数控制、控制周期和变目标控制的效果.仿真结果表明,该模型能满足共轨压力控制要求,反映不同参数的控制效果.     

一种求解函数优化的混合差分演化算法

为了解决传统遗传算法易陷入局部最优解的问题,在多父体杂交算法和差分进化算法的基础上,提出了混合差分演化算法.该算法的核心在于,采用多父体杂交算子保证算法的遍历性,通过淘汰相同个体来保持群体的多样性,并以较小概率随机选取部分个体进行差分进化操作,从而充分利用最优个体的信息达到了加快收敛速度的目的.对复杂函数的寻优实验验证了混合差分演化算法的有效性.