检索结果-内蒙古大学图书馆

兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 50-56页

作者：郑伶俐华洪良吴小锋蔡宪逸廖振强常州机电职业技术学院机械工程学院江苏常州213164 常州工学院航空与机械工程学院江苏常州213032 南京理工大学机械工程学院南京210094 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司江苏常州213161

面向轴向移动内压力梁结构动力学特性研究,采用Lagrangian方法建立了轴向移动内压力梁的运动控制方程,基于有限元动网格法对轴向移动梁运动控制方程进行离散。将内压力作为边界条件,采用Newmark-β时间积分方法计算轴向移动梁动力学响应... 详细信息

面向轴向移动内压力梁结构动力学特性研究,采用Lagrangian方法建立了轴向移动内压力梁的运动控制方程,基于有限元动网格法对轴向移动梁运动控制方程进行离散。将内压力作为边界条件,采用Newmark-β时间积分方法计算轴向移动梁动力学响应,并开展动力学特性研究。结果表明,建立的有限元动网格模型能够有效地实现轴向移动内压力梁动力学响应计算。轴向移动内压力梁在收缩运动过程中,自由端振动频率将逐渐增加。悬臂长度对梁自由端振动频率具有显著影响。同时,结构振动频率随内压力的增加而增加。本文中建立的有限元动网格模型能够为轴向移动内压力梁动力学研究提供新方法。

关键词：轴向移动梁动网格法内压力有限元法

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用动网格法计算理想平板的颤振导数

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国防科技大学学报 2002年第3期24卷 13-17页

作者：祝志文陈政清陈伟芳中南大学铁道校区土木建筑学院湖南长沙410075 国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

提出了一种数值模拟振动的理想平板绕流场 ,并提取其气动导数的方法。时间相关的不可压N S方程采用Projetion 2格式解耦 ,关于中间速度的动量方程的时间和空间离散采用二阶半隐格式 ,压力Possion方程迭代用多层网格法加速收敛。分别计... 详细信息

提出了一种数值模拟振动的理想平板绕流场 ,并提取其气动导数的方法。时间相关的不可压N S方程采用Projetion 2格式解耦 ,关于中间速度的动量方程的时间和空间离散采用二阶半隐格式 ,压力Possion方程迭代用多层网格法加速收敛。分别计算平板作竖向强迫振动或扭转强迫振动的气动力 ,用动网格法考虑平板和气流的耦合作用。由计算得到的气动力用最小二乘法确定 8个气动导数。

关键词：计算颤振导数理想平板不可压N-S方程动网格法 Projection-2格式气动导数数值模拟桥梁断面抗风设计气动特性

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薄平板气动导数的数值计算

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同济大学学报（自然科学版） 1999年第2期27卷 131-135页

作者：曹丰产项海帆陈艾荣同济大学桥梁工程系

用基于一般曲线坐标系和交错网格的差分法求解原始变量二维不可压粘性流体的Ｎ－Ｓ方程，计算了宽高比为２２．５、两端圆滑的薄平板的气动导数．将薄平板当作刚性物体，首先分别计算物体做竖向强迫振动和扭转强迫振动的气动力，雷诺数... 详细信息

用基于一般曲线坐标系和交错网格的差分法求解原始变量二维不可压粘性流体的Ｎ－Ｓ方程，计算了宽高比为２２．５、两端圆滑的薄平板的气动导数．将薄平板当作刚性物体，首先分别计算物体做竖向强迫振动和扭转强迫振动的气动力，雷诺数取为１０５，物体运动和气流的耦合作用用动网格法考虑，Ｎ－Ｓ方程用二阶投影法和多重网格法求解．然后用最小二乘法确定Ｓｉｍｉｕ和Ｓｃａｎｌａｎ给出的气动力表达式中的８个气动导数．

关键词：薄平板气动导数动网格法交错网格桥梁

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桥梁断面的气动导数和颤振临界风速的数值计算

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空气动力学学报 2000年第1期18卷 26-33页

作者：曹丰产项海帆陈艾荣同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

选取有代表性的大海带东桥、南京二桥流线型闭口箱梁断面和荆沙桥钝头开口板梁断面 ,用动网格法考虑流体和结构的耦合作用 ,用有限单元法求解原始变量二维不可压粘性流体的N S方程 ,计算其气动导数 ,并用半逆解法确定颤振临界风速。计... 详细信息

选取有代表性的大海带东桥、南京二桥流线型闭口箱梁断面和荆沙桥钝头开口板梁断面 ,用动网格法考虑流体和结构的耦合作用 ,用有限单元法求解原始变量二维不可压粘性流体的N S方程 ,计算其气动导数 ,并用半逆解法确定颤振临界风速。计算结果和实验值相当吻合。

关键词：桥梁断面 N-S方程动网格法气动导数数值计算

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低雷诺数下方柱和圆柱涡致振动的数值分析

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同济大学学报（自然科学版） 1998年第4期26卷 382-386页

作者：曹丰产项海帆同济大学桥梁工程系上海200092

通过数值求解二维不可压粘性流体的N-S方程，研究了方柱和圆柱在低雷诺数（Re＝90～130）下的涡致振动．柱体振动对流体的影响用动网格法模拟，N-S方程采用时步分裂技术先求出中间速度场，再用多重网格法求解泊松方程得到压力场，最后... 详细信息

通过数值求解二维不可压粘性流体的N-S方程，研究了方柱和圆柱在低雷诺数（Re＝90～130）下的涡致振动．柱体振动对流体的影响用动网格法模拟，N-S方程采用时步分裂技术先求出中间速度场，再用多重网格法求解泊松方程得到压力场，最后根据压力场对中间速度场进行修正．柱体的振动方程用Newmark-β法求解．通过计算柱体和流体的相互作用，成功地捕捉到了“锁定”和“拍”现象．计算结果与实验结果相当吻合，并和已有的用任意拉格朗日-欧拉公式有限元法计算的结果进行了比较．

关键词：方柱圆柱涡致振动动网格法锁定结构振动

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圆柱非定常绕流及涡致振动的数值计算

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水动力学研究与进展（A辑） 2001年第1期16卷 111-118页

作者：曹丰产项海帆同济大学桥梁工程系上海200092

用基于一般曲线坐标系和交错网格的差分法求解原始变量二维不可压粘性流体的N- S方程 ,计算了雷诺数从 10 0到 1× 10 5范围内静止圆柱的非定常绕流和雷诺数从 5160到 630 0范围内的涡致振动。计算涡致振动时用动网格法分析圆柱和... 详细信息

用基于一般曲线坐标系和交错网格的差分法求解原始变量二维不可压粘性流体的N- S方程 ,计算了雷诺数从 10 0到 1× 10 5范围内静止圆柱的非定常绕流和雷诺数从 5160到 630 0范围内的涡致振动。计算涡致振动时用动网格法分析圆柱和流体的耦合作用 ,N- S方程用二阶投影法和多重网格法求解 ,柱体的振动方程用 Newmark-β法求解。计算得到的静止圆柱涡脱频率和试验结果相当吻合 ,阻力系数令人满意 ,并成功地预测到了涡致振动的拍和锁定现象。

关键词：圆柱涡致振动动网格法交错网格非定常绕流数值计算

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燃烧室可变几何RBCC动态特性研究与运动机构设计

燃烧室可变几何RBCC动态特性研究与运动机构设计

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作者：邹祥瑞西北工业大学

学位级别：硕士

几何可调火箭基组合循环(Rocket Based Combined Cycle,RBCC)发动机通过改变流道形状实现大空域宽速度包线内保持较优性能，其中燃烧室几何可调的RBCC发动机可根据工作模态变化调节燃烧室结构，是优化燃烧过程、提高发动机性能的有效手... 详细信息

几何可调火箭基组合循环(Rocket Based Combined Cycle,RBCC)发动机通过改变流道形状实现大空域宽速度包线内保持较优性能，其中燃烧室几何可调的RBCC发动机可根据工作模态变化调节燃烧室结构，是优化燃烧过程、提高发动机性能的有效手段之一。亚燃模态下根据燃烧室内加热比调节扩张角度，通过几何喉道保证燃烧室内维持较高压力，促进二次燃料的高效燃烧并实现内能向动能的转化，从而提高燃烧室性能；超燃模态下转变为纯扩张构型，在燃烧室内组织超声速燃烧，获得较高的燃烧效率。开展燃烧室变几何RBCC可行性研究，探索变几何燃烧室结构形式、研究变几何燃烧室结构调节过程中发动机气动热力过程特征，确定变几何调节规律是RBCC应用研究的重要内容。\n 本文针对燃烧室可变几何的RBCC发动机，采用一维分析、二维和三维动网格数值模拟研究手段，开展燃烧室结构调节动态过程的研究，按照Ma2～7的变化范围设计和分析了变几何燃烧室运动调节机构，最后设计了双位置电液伺服控制系统总体方案。论文的主要内容和结论如下：\n （1）基于一维分析方法获得了带几何喉道燃烧室结构调节过程流动参数的初步变化规律。\n （2）基于动网格数值模拟方法，采用动态评估指标分析了结构阶跃调节过程，喉道减小的阶跃调节造成发动机出口流量增大、减小、再增大恢复至初始值，扰动传至隔离段激波处所需时间为3ms左右，整个过程达到稳定时间为15ms左右。\n （3）采用动网格方法对结构以不同速度连续调节过程进行了数值模拟，匀速调节时燃烧室压力呈线性变化，压力线性变化率与调节速度成比例关系，较大的调节速度获得更快的隔离段激波响应。\n （4）基于全流道一体化的数值模拟，分析了结构连续调节过程，以总体性能较优为目标初步获得Ma4～7范围内的构型转变点为Ma4.5和Ma6，通过改变燃油喷注策略和来流攻角，展现了结构调节对隔离段激波的组织能力。\n （5）基于变几何发动机结构变化范围和气动负载大小，进行了调节运动机构设计，采用Adams平台进行了机构运动学和动力学分析。最后设计了运动机构双位置电液伺服控制系统总体方案。

关键词：火箭基组合循环燃烧室变几何调节优化燃烧动网格法机构设计

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几何边界和电场对毛细渗流的影响研究

几何边界和电场对毛细渗流的影响研究

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作者：刘祥华中科技大学

学位级别：硕士

毛细管渗流现象在自然界和工业领域广泛存在,经过近些年的研究,渗流力学在石油开采、疾病检测、光感成像和3D喷印等领域有大量应用。本文旨在对几何边界和电场对毛细管渗流的影响进行研究,并针对一定几何形状的毛细管渗流研究其振荡特性... 详细信息

毛细管渗流现象在自然界和工业领域广泛存在,经过近些年的研究,渗流力学在石油开采、疾病检测、光感成像和3D喷印等领域有大量应用。本文旨在对几何边界和电场对毛细管渗流的影响进行研究,并针对一定几何形状的毛细管渗流研究其振荡特性,以及通过调控外加场参数控制渗流高度及速度。首先,对毛细管渗流一维至三维模型的理论上升公式进行分析,推导并验证上升高度与时间的关系。建立实际渗流情形下的平衡方程,将平衡方程以惯性项为基础进行无量纲化,对常微分方程组进行理论值求解,得到渗流高度随时间呈周期性振荡,且润湿角也随时间做周期性振荡。通过石英玻璃管和PDMS对实验现象进行观测,在水平渗流中,毛细管边缘处以及PDMS变截面处可以观测到液面振荡现象,证实了理论模型的正确性。其次,使用相场法和动网格法(ALE)对不同几何参数下的渗流进行数值模拟,可以得到在相同参数情况下,通过比较液面形态转换过程、上升高度曲线、压力分布曲线和速度分布曲线,理论模型预测结果与相场法、动网格法的结果一致。对渗流仿真的高度曲线进行样点分析,将理论模型中的几何参数进行组合以预测特征周期,最终得到特征周期与几何参数组合的关系。最终,对电场下的毛细管渗流展开研究,通过介质上的电润湿(EWOD)现象分析三相接触角的变化,建立电场下渗流的平衡方程,对影响渗流的电场参数进行量化分析。在COSMOL中模拟电场下的渗流运动,分析渗流高度曲线和速度曲线,结果与理论模型一致,在理论上实现了通过调控电场参数以控制渗流行为。

关键词：渗流润湿角相场法动网格法电润湿特征周期

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无针注射系统仿真与实验研究

无针注射系统仿真与实验研究

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作者：王智智华中科技大学

学位级别：硕士

无针注射具有减轻患者对针头的恐惧、避免潜在的针刺伤害和交叉感染等优点,非常适用于疫苗、胰岛素等小剂量药物输送。本文主要围绕无针注射器的安瓿喷嘴结构、驱动方式与结构设计,对无针注射系统进行了仿真与实验研究。首先,采用realiz... 详细信息

无针注射具有减轻患者对针头的恐惧、避免潜在的针刺伤害和交叉感染等优点,非常适用于疫苗、胰岛素等小剂量药物输送。本文主要围绕无针注射器的安瓿喷嘴结构、驱动方式与结构设计,对无针注射系统进行了仿真与实验研究。首先,采用realizable k-epsilon湍流模型并结合动网格法和六自由度解算器,研究不同喷嘴锥度和锥形区长度对射流喷射特性的影响。选取峰值滞止压力、射流速度、峰值湍流强度作为主要研究参数,综合分析得到较优喷嘴结构。仿真结果显示:对于五组不同锥度的喷嘴模型,在喷嘴孔口处,锥度越小的喷嘴具有越高的射流速度及峰值滞止压力,而在距喷嘴4 mm处则得出完全相反的结果。另外,长度越长的喷嘴湍流强度越小,而喷嘴长度对其余参数影响很小,同时还得出不同黏度药液以及不同弹性系数的驱动弹簧对喷射性能的影响规律。使用自行开发的无针注射测试系统进行了射流冲击力测试实验,仿真与实验结果高度吻合。研究结果对商用无针注射器喷嘴结构优化设计提供了思路,有助于实现高效的药物无针注射。其次,开发了一款气弹簧驱动的无针注射器及其复位装置,其动力源是容纳有高压氮气的气弹簧。相对于传统气动式无针注射器,气弹簧无针注射器尺寸较小、重量较轻、具有良好的气密性,且装配简单可靠。通过仿真和实验两种方式测试此注射器的喷射性能,结果均符合理论预期。在整个注射过程中,除初始振荡阶段外,射流速度和滞止压力基本保持恒定,这有利于药物的平稳注入,可保证较高的注射完成率。最后,采用多孔介质模型,对药液在皮下的扩散过程进行仿真,针对不同的注射剂量和不同皮肤孔深(射流刺穿孔)对扩散形貌的影响进行分析,并使用新鲜猪皮肤进行注射实验,观察并分析液体扩散效果,结果有助于了解药液在皮下的扩散机理。另外还通过仿真和实验两种方式探究注射间距对射流喷射特性的影响规律。

关键词：无针注射有限元仿真动网格法 UDF(user defined function) 气弹簧无针注射器多孔介质模型

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弹性非均匀介质应力场动网格算法改进

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中国科技纵横 2015年第4期 76-77页

作者：顾骁上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

弹性非均匀介质的弹性应力场模拟是工程力学领域的重要应用.本文以相场微弹性理论为基础,改进了Chen的弹性非均匀体系的动网格法,提升了30％左右的计算效率.

关键词：弹性非均匀相场微弹性理论动网格法

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