检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2017年第3期49卷 703-715页

作者：宁建国原新鹏马天宝李健北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

动力学问题通常采用微分方程来描绘,但由于工程实际问题的复杂性,微分方程模型常伴随着解的不连续性、刚性或激波间断奇异性特点,传统方法很难求解,奇异性问题是计算动力学难点,同时也是国内外学者研究的热点.伪弧长数值算法是针对计算... 详细信息

动力学问题通常采用微分方程来描绘,但由于工程实际问题的复杂性,微分方程模型常伴随着解的不连续性、刚性或激波间断奇异性特点,传统方法很难求解,奇异性问题是计算动力学难点,同时也是国内外学者研究的热点.伪弧长数值算法是针对计算动力学中的奇异性问题所提出的,其基本思想为通过在解曲线上引入伪弧长参数,并增加一个约束方程,在伪弧长参数作用下,使得原始离散单元发生扭曲形变,从而达到消除或减弱奇异性的目的.本文首先介绍伪弧长方法求解定常对流-扩散方程的奇异性问题,并提出针对双曲守恒定律的局部伪弧长算法,其思想在于首先通过间断解的梯度变换来确定强间断所处位置,进而通过局部网格点重构以及数值修正来达到强间断处奇异性消除与降低的目的.针对高维问题,提出全局伪弧长方法,通过对整个计算区域内的网格点进行重构,使得所有网格点向奇异间断点处移动,从而降低间断点的影响域,达到降低奇异性的目的.重点讨论了三维全局伪弧长算法问题的计算难点,即三维空间网格扭曲大变形导致的数值算法不收敛,并提出在算法设计过程中采用分块重构与整体计算相结合的策略,实现了三维空间中的伪弧长数值算法,最后通过数值实验来验证伪弧长算法对于奇异性问题的有效性.

关键词：计算动力学伪弧长自适应爆炸冲击波三维

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计算热力学、计算动力学与材料设计

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科学通报 2013年第35期58卷 3656-3664页

作者：鲁晓刚王卓 CUI YuWen 金展鹏上海大学材料科学与工程学院上海200072 钢铁研究总院北京100081 Computational Alloy Design Group IMDEA Materials Institute C/Eric Kandel 2 中南大学材料科学与工程学院长沙410083

自20世纪50年代发展起来的计算热力学从早期的计算机耦合相图和热化学性质(CALPHAD-CALculation of PHAse Diagram,或Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry),逐渐向动力学领域扩展,建立起有机集成了计算热力学理论... 详细信息

自20世纪50年代发展起来的计算热力学从早期的计算机耦合相图和热化学性质(CALPHAD-CALculation of PHAse Diagram,或Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry),逐渐向动力学领域扩展,建立起有机集成了计算热力学理论的以多元扩散相变模拟、形核析出模拟和相场模拟为特色的计算动力学方法.同时,结合实验数据、第一性原理计算、统计学方法及经验半经验理论,运用CALPHAD优化评估技术,建立适用于多元多相材料的热力学、动力学以及物理性质的材料设计基础数据库.这种面向多元多相材料体系的计算热力学、动力学方法和专用数据库的结合,使模拟真实材料的相变过程和显微组织结构演化成为可能.进一步以计算热力学、动力学为桥梁,将电子、原子和分子等微观尺度和宏观层次的计算模拟联系起来,构建多尺度集成计算平台,建立多元多相材料的成分工艺-组织结构-性能之间的定量关系,加速材料的开发和应用.这是新材料理性设计和定制的崭新手段,也是集成计算材料工程(ICME)和材料基因组计划(MGI)的目标.本文将介绍计算热力学和计算动力学的基本理论、应用、发展现状及前景展望.

关键词：计算热力学计算动力学 CALPHAD 第一性原理计算数据库材料设计

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复杂性研究思想——物质、精神和人的计算动力学第四版

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国外科技新书评介 2007年第6期 9-9页

作者： K．曼茨党刚不详中国科学院力学研究所

非线性复杂系统理论逐步被认为是从激光物理到生物细胞生长再到计算机仿真这些自然科学问题的解决之道。现在人们认识到：我们的社会、生态和政治问题也是一个个全局复杂非线性“自然”，甚至人的精神在很大程度上被认为是由复杂系统非... 详细信息

非线性复杂系统理论逐步被认为是从激光物理到生物细胞生长再到计算机仿真这些自然科学问题的解决之道。现在人们认识到：我们的社会、生态和政治问题也是一个个全局复杂非线性“自然”，甚至人的精神在很大程度上被认为是由复杂系统非线性动力学支配的。

关键词：计算动力学精神复杂性第四版非线性动力学复杂系统理论物质计算机仿真

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工业机器人本体计算动力学分析与设计

工业机器人本体计算动力学分析与设计

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“面向新世纪中国机器人产业化发展论坛”大会

作者：马治国方晓庆中国科学院自动化研究所九部(北京)

根据工业机器人由于其快速的节拍使得惯性动力荷载成为主要荷载的特点,提出第二类动力学问题及其求解算法,建立惯性空间的概念,利用虚拟样机设计系统,联合运用典型路径设计、有路径实验设计和无路径搜索设计,对机器人主要性能指标进行... 详细信息

根据工业机器人由于其快速的节拍使得惯性动力荷载成为主要荷载的特点,提出第二类动力学问题及其求解算法,建立惯性空间的概念,利用虚拟样机设计系统,联合运用典型路径设计、有路径实验设计和无路径搜索设计,对机器人主要性能指标进行设计分析和校核.

关键词：计算动力学惯性空间虚拟样机工业机器人本体设计

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马氏体耐热不锈钢析出相的热力学/动力学计算和优化研究

马氏体耐热不锈钢析出相的热力学/动力学计算和优化研究

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作者：张凯强辽宁科技大学

学位级别：硕士

本文将高通量材料模拟计算方法和实验研究相结合,研究了一种用于发动机关键部件的马氏体耐热不锈钢。通过开展650℃长期时效对试验钢组织和性能影响的试验研究,分析了试验钢中析出相对组织、性能的影响规律和析出相长大规律,结合基于The... 详细信息

本文将高通量材料模拟计算方法和实验研究相结合,研究了一种用于发动机关键部件的马氏体耐热不锈钢。通过开展650℃长期时效对试验钢组织和性能影响的试验研究,分析了试验钢中析出相对组织、性能的影响规律和析出相长大规律,结合基于Thermo-Calc的热力学计算,以及基于DICTRA的析出相长大动力学模拟,进行成分优化研究,并将成分优化前后的析出相粗化模拟结果作了对比研究。得到如下结果:试验钢热处理后的组织为板条马氏体,含有少量的δ铁素体。时效处理后,发生组织回复、马氏体板条宽化和析出相的粗化。热处理后组织中的析出相主要为M23C6和MX,时效过程中析出Laves相。热力学计算得到的析出相类型与试验钢XRD定性结果一致,且热力学计算结果表明时效过程中σ相的析出与Cr元素在晶界上的偏聚有关。主要受析出相粗化和组织回复共同作用的影响,材料的强度和硬度在500h时效时间内下降较快;延长时效时间,由于硬脆的σ相的大量析出,强度和硬度的缓慢下降。主要受Laves相粗化和链状分布的M23C6的影响,冲击吸收能量在1000h时效时间内呈下降趋势;延长时效时间,组织回复引起软化的作用增强,冲击吸收能量又略有升高。塑性在500h时效时间内基本不变;延长时效时间,发生组织回复,塑性呈缓慢上升的趋势。基于DICTRA动力学计算得到的M23C6、Laves相粗化模拟结果与实验结果吻合度较高。M23C6、Laves相粗化速率随温度升高而增大;M23C6在时效过程中的长大速度低于回火过程,在时效初期形核析出的M23C6促进了Laves相的长大。结合试验分析和模拟计算分析,通过降低钢中C、Cr和N含量,并以W代部分Mo、V代部分Nb和Co代部分Ni,进行成分优化。在热力学平衡状态下,成分优化后,钢中M23C6析出量减少7.4%,Laves相析出量减少26.0%,Z相析出量减少22.0%,MX相有微量析出;M23C6、Laves和Z相析出温度均下降,MX析出温度范围扩大;钢中σ相的析出倾向降低。钢中M23C6的颗粒尺寸几乎没有变化,其平衡体积分数和数量密度明显降低;Laves相的数量密度略降低,其颗粒尺寸和体积分数明显降低;M23C6、Laves相的粗化速率均降低。实现了钢中析出相长大过程的优化控制,表明成分优化结果可靠。

关键词：马氏体耐热不锈钢长期时效析出相计算热力学计算动力学

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轴向移动悬臂梁高效动力学建模及频率响应分析

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力学学报 2017年第6期49卷 1390-1398页

作者：华洪良廖振强张相炎南京理工大学机械工程学院南京210094

轴向移动梁动力学问题具有广泛的工程应用背景,如:机械手、机床主轴、武器身管等.计算轴向移动梁动力学响应是评估结构动力学性能以及最终指导结构设计的一个重要手段.采用Rayleigh-Ritz法、拉格朗日方程推导了轴向移动悬臂梁时变动力... 详细信息

轴向移动梁动力学问题具有广泛的工程应用背景,如:机械手、机床主轴、武器身管等.计算轴向移动梁动力学响应是评估结构动力学性能以及最终指导结构设计的一个重要手段.采用Rayleigh-Ritz法、拉格朗日方程推导了轴向移动悬臂梁时变动力学方程.选取幂级数函数构造试函数对轴向移动系统动力问题进行求解.幂级数函数良好的积分与微分性能,使得推导容易以矩阵的形式快速进行,便于符号运算软件直接生成MATLAB程序.由于MATLAB基本数据单位为矩阵,符号软件生成的程序只需经过简单修改便可进行动力学计算.大大缩短了轴向移动梁从建模到动力学分析的时间,过程十分高效.通过四组算例,将本文方法计算得到的动力学响应与文献数据进行对比,对该方法准确性进行了验证,并给出了幂级数函数拟合阶数的选取原则.以此为基础,研究了轴向移动梁的频率响应特性.分为考虑重力与忽略重力两种情况,讨论了轴向振动幅度对其频率响应特性的影响.

关键词：计算动力学幂级数基函数频响分析轴向移动梁

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柔性多体系统动力学的递推建模与算法

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中国机械工程 2000年第6期11卷 611-615页

作者：洪嘉振于清上海交通大学工程力学系新加坡南洋理工大学机械系

基于将 2种变量的耦合运算降低到最少的数学模型的建立 ,是解决柔性多体系统动力学数值病态的关键。提出一种柔性多体系统动力学的单向递推建模方法。在此基础上提出一种新的违约校正方法 ,在数值计算上给予保证。最后 ,通过对一个闭环... 详细信息

基于将 2种变量的耦合运算降低到最少的数学模型的建立 ,是解决柔性多体系统动力学数值病态的关键。提出一种柔性多体系统动力学的单向递推建模方法。在此基础上提出一种新的违约校正方法 ,在数值计算上给予保证。最后 ,通过对一个闭环柔性多体系统的动力学与控制仿真计算的实现。

关键词：计算动力学算法柔性多体系统动力学递推建模

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多体系统动力学符号建模软件SYDY的开发

多体系统动力学符号建模软件SYDY的开发

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作者：倪纯双上海交通大学

学位级别：博士

该文围绕多体系统动力学符号推导软件SYDY的研制工作展开.SYDY软件是在微机上开发的一较大型的通用软件,它集非线性动力学分析和线性动力学分析于一体,能解决带有任意拓扑结构多体系统的动力学分析,能自动分析系统的自由度和自动删除多... 详细信息

该文围绕多体系统动力学符号推导软件SYDY的研制工作展开.SYDY软件是在微机上开发的一较大型的通用软件,它集非线性动力学分析和线性动力学分析于一体,能解决带有任意拓扑结构多体系统的动力学分析,能自动分析系统的自由度和自动删除多余的约束方程,并能输出符号形式的动力学方程,便于并行计算和线性系统的分析.

关键词：计算动力学符号线性化计算机代数车辆系统动力学软件开发

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矿井避难硐室空气幕阻隔CO性能数值仿真研究

矿井避难硐室空气幕阻隔CO性能数值仿真研究

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作者：沈振强贵州大学

学位级别：硕士

矿井火灾、爆炸事故中,75%以上遇难者因CO中毒或窒息而亡。以避难硐室为主的矿山紧急避险系统是保障矿工生命安全的重要措施。安全的呼吸环境是实现避难硐室生命安全保障功能的前提,但矿井火灾、爆炸等事故发生后巷道中CO浓度可高达1%以... 详细信息

矿井火灾、爆炸事故中,75%以上遇难者因CO中毒或窒息而亡。以避难硐室为主的矿山紧急避险系统是保障矿工生命安全的重要措施。安全的呼吸环境是实现避难硐室生命安全保障功能的前提,但矿井火灾、爆炸等事故发生后巷道中CO浓度可高达1%以上,CO气体将随人员进入过程侵入避难硐室,使室内呼吸环境面临危险。空气幕通过形成一面空气屏障阻隔有毒有害气体流动。尽管大多数矿井避难硐室都已安装了空气幕,但是对于空气幕的安装使用都是比较随意,缺乏相应的规范,导致空气幕难以发挥出较高的阻隔性能。目前,学者对于影响空气幕阻隔性能的因素也有所研究,其中包括射流速度、射流角度以及安装位置等因素,但是还不够系统和完善。本文将阻隔效率作为评价空气幕性能的指标,立足于空气幕系统的影响因素分析以及性能优化两个关键点,以国内某50人的避难硐室为初始模型,利用CFD软件研究矿井瓦斯爆炸事故发生后,避难硐室门框处射流速度、安装位置、结构参数以及射流角度等参数改变对空气幕系统阻隔CO气体的性能的影响;同时研究了外部环境的温度及CO浓度变化对空气幕阻隔效率的影响。本文的主要结论如下:(1)介绍热压驱动下的空气渗透理论及空气幕系统阻隔理论,提出了评价空气幕阻隔性能的指标;建立包括外部环境、过渡室以及空气幕的物理模型和数值模型,将数值模拟结果与前人实验研究空气幕系统阻隔性能的结果进行对比,验证模拟结果的准确性;(2)增大空气幕的射流速度不会使空气幕的阻隔效率一直增大;增大空气幕的射流角度会使空气幕的阻隔效率先增大后降低。外部环境的高浓度CO气体在热压作用下从避难硐室门框上侧进入到过渡室内部,将空气幕安装在上侧,射流速度为22m/s,射流角度为10°时具有69.9%的最佳的阻隔效率;(3)增大空气幕的孔径会增大空气幕的阻隔效率;增大空气幕的孔间距会降低空气幕的阻隔效率。拟合了关于空气幕的孔径、孔间距与阻隔效率的数学关系式,为后续空气幕的结构设计提供了参考建议;(4)保持过渡室与外部环境浓度不变,空气幕的阻隔效率随着外部环境温度的升高而降低。根据外部环境温度及阻隔效率的数据,拟合了一个预测外部环境温度变化与阻隔效率关系的公式;保持过渡室和外部环境的温度不变,外部环境浓度变化对空气幕阻隔效率没有影响。

关键词： CO中毒矿井避难硐室计算动力学空气幕阻隔效率

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多体系统动力学分析软件DAMBS的研制

多体系统动力学分析软件DAMBS的研制

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作者：张明伟上海交通大学

学位级别：硕士

该文首先介绍了分析线性微分方程方法.DAMBS软件的分析方法有典型响应法:脉冲响应、阶跃响应和频率响应.DAMBS可作出这些响应的图象,从图象上可以很方便地得到关于系统稳定性和动态特性的一些信息.

关键词：计算动力学多体系统线性化非线性分析线性分析软件工程

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