检索结果-内蒙古大学图书馆

西安石油大学学报（自然科学版） 2016年第5期31卷 78-83页

作者：庞东山顾春元狄勤丰蒋帆李国健张景楠上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

采用流变仪等方法测试了自主研发的减阻型纳米流体HNFⅢ的流变性,研究分析了纳米SiO_2颗粒浓度（质量分数0.002 5%~0.20%）、剪切速率和温度等参数对HNFⅢ流变性的影响规律,以及HNFⅢ的剪切增稠机理。结果表明：HNFⅢ的黏度随纳米SiO_2... 详细信息

采用流变仪等方法测试了自主研发的减阻型纳米流体HNFⅢ的流变性,研究分析了纳米SiO_2颗粒浓度（质量分数0.002 5%~0.20%）、剪切速率和温度等参数对HNFⅢ流变性的影响规律,以及HNFⅢ的剪切增稠机理。结果表明：HNFⅢ的黏度随纳米SiO_2颗粒浓度的增加而升高;剪切速率低于临界剪切速率值γ0时,纳米流体的黏度几乎不变,而一旦超过γ0,黏度快速升高,具有明显的剪切增稠特性,并且低浓度的纳米流体黏度上升更快,导致了不同浓度的纳米流体黏度出现汇聚的特征;同时,临界剪切速率γ0随温度升高而减小,随浓度升高而增大。实验得到了纳米液HNFⅢ的本构方程,显示其属于膨胀性流体。重复测试和双向剪切测试表明,剪切增稠具有良好的可逆性,满足＂粒子簇＂理论。

关键词：减阻纳米流体流变学剪切增稠临界剪切速率

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基于状态依赖时滞的钻柱动力学稳定性分析

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振动与冲击 2022年第22期41卷 233-240,283页

作者：张鹤狄勤丰王文昌陈锋段浩宇上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市能源工程力学重点实验室上海200072 上海大学机电工程与自动化学院上海200072

在石油深井钻探中,钻头与岩石相互作用诱发钻柱系统的自激振动,严重时导致钻头磨损和钻柱疲劳失效,影响钻井效率。钻柱动力系统不稳定的主要原因是钻头与岩石的相互作用引起钻柱动力系统中出现了状态依赖时滞变量,该研究考虑钻井液阻尼... 详细信息

在石油深井钻探中,钻头与岩石相互作用诱发钻柱系统的自激振动,严重时导致钻头磨损和钻柱疲劳失效,影响钻井效率。钻柱动力系统不稳定的主要原因是钻头与岩石的相互作用引起钻柱动力系统中出现了状态依赖时滞变量,该研究考虑钻井液阻尼的影响,给出了控制钻头轴向和扭转运动的状态依赖时滞微分方程(state-dependent delay differential equation, SDDDE),引入钻头运动轨迹函数对状态依赖时滞变量进行描述,将状态依赖时滞微分方程转化为非线性耦合的偏微分方程(partial differential equation, PDE)和常微分方程(ordinary differential equations, ODE),并利用谱方法和伽辽金方法分析了上述耦合方程的线性稳定性,给出了钻柱动力学系统随钻井参数变化的稳定性图谱,对多自由度钻柱动力学系统的稳定性进行了分析。最后,与相关文献中的结果及数值模拟结果进行对比,验证了该研究稳定性数值分析方法的准确性,并研究了阻尼对钻柱动力学系统稳定性的影响。通过基于状态依赖时滞的钻柱动力学稳定性分析,有助于控制或避免钻柱的自激振动,进而延长钻头使用寿命,提高机械钻速。

关键词：钻头-岩石相互作用状态依赖时滞稳定性分析黏滑振动钻柱

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粗糙壁面Rayleigh-Bénard湍流热对流研究进展

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中国科学：物理学、力学、天文学 2018年第9期48卷 164-171页

作者：朱旭张义招周全孙超上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072 清华大学燃烧能源中心和能源与动力工程系北京100084

粗糙壁面湍流广泛存在于自然界和工程技术等诸多领域,对其深入研究具有重要的理论价值和现实意义,既可以帮助揭示湍流边界层中的结构生成和动力学过程,又与很多实际应用息息相关.本文主要关注RayleighBénard湍流热对流这一典型的... 详细信息

粗糙壁面湍流广泛存在于自然界和工程技术等诸多领域,对其深入研究具有重要的理论价值和现实意义,既可以帮助揭示湍流边界层中的结构生成和动力学过程,又与很多实际应用息息相关.本文主要关注RayleighBénard湍流热对流这一典型的封闭湍流系统,着重评述了近年来粗糙壁面热对流领域内的若干研究新进展,包括粗糙壁面如何增强/减弱系统的整体热输运效率、粗糙壁面是否有利于终极区间的实现等.最后,对今后的研究工作进行展望.粗糙壁面对湍流输运的影响需要更进一步对边界层精细测量研究,粗糙壁面所引发羽流等湍流结构的生成和分离,与大尺度环流的单涡流动结构和多涡流动结构演化发展研究相对较少,粗糙元几何结构导致对称性流动结构的影响研究仍需更深入的探讨.

关键词：湍流热对流粗糙壁面湍流输运

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锂电池LixC6偏摩尔体积和弹性性质的分子动力学模拟

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力学季刊 2014年第2期35卷 171-179页

作者：姬祥郭战胜宋亦诚张俊乾上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072 上海大学力学系上海200444

采用分子动力学方法,建立包含库仑力的LixC6晶体模型,在应变控制加载的边界条件下,准静态数值模拟石墨嵌锂结构的变形行为,计算了300K温度下锂离子电池阳极材料LixC6的偏摩尔体积和弹性性质,给出了达到弛豫平衡时的LiC6、LiC12和LiC18... 详细信息

采用分子动力学方法,建立包含库仑力的LixC6晶体模型,在应变控制加载的边界条件下,准静态数值模拟石墨嵌锂结构的变形行为,计算了300K温度下锂离子电池阳极材料LixC6的偏摩尔体积和弹性性质,给出了达到弛豫平衡时的LiC6、LiC12和LiC18的分子动力学可视化图像,显示了LixC6晶体的微观结构,表明了锂电池在充放电过程中分别在不同的时间达到阶段稳定结构.研究表明,LixC6体系的偏摩尔体积为常数,LiC6、LiC12和LiC18具有不同的弹性常数,除C11外其余弹性常数随LixC6嵌锂浓度的增大而增加.研究结果为锂电池电极变形的连续尺度模型研究提供了基础数据.

关键词：分子动力学 LixC6 偏摩尔体积弹性常数杨氏模量

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肺部肿瘤运动的数值模拟

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医用生物力学 2013年第1期28卷 25-30页

作者：陈开姚毅张东升上海市应用数学和力学研究所上海200072 苏州雷泰医疗科技有限公司苏州215000 上海大学力学系上海200444 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

目的模拟肺部肿瘤在呼吸作用下的运动,探索有限元分析方法模拟肺的变形和肺部肿瘤运动的可行性。方法利用四维CT影像获得病人从吸气开始到结束各相位的图像,以计算机辅助设计表面重建方法提取吸气过程中的肺表面形态。根据吸气开始时刻... 详细信息

目的模拟肺部肿瘤在呼吸作用下的运动,探索有限元分析方法模拟肺的变形和肺部肿瘤运动的可行性。方法利用四维CT影像获得病人从吸气开始到结束各相位的图像,以计算机辅助设计表面重建方法提取吸气过程中的肺表面形态。根据吸气开始时刻表面建立有限元模型。根据各相位表面与吸气开始时刻表面的差异,提取位移载荷。将位移载荷施加到模型表面,通过有限元计算,模拟肿瘤在呼吸过程中的运动和变形。结果数值模拟表明,肺变形的误差在2 mm以内,肿瘤位移和变形的误差在1 mm以内。肿瘤在弹性模量为50 kPa时,模拟的位移和变形精度更高。结论采用有限元法可实现肺部和肺内肿瘤运动模拟,本研究为基于数值模拟的肺部肿瘤非射线追踪方法提供了依据。

关键词：肺部肿瘤有限元分析呼吸运动变形位移

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基于精细微观交通流模型的信号交叉口人-车相互干扰研究

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物理学报 2019年第24期68卷 96-108页

作者：陶亦舟韦艳芳高庆飞董力耘上海应用技术大学理学院上海201418 玉林师范学院物理科学与工程技术学院玉林537000 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

采用微观离散模型研究信号交叉口的人-车相互干扰机理,其中车辆运动描述基于细化NaSch模型并考虑了司机对交通灯信号切换的预期效应;行人运动描述则基于多步格子气模型并考虑了过街绿灯周期内行人过街速度逐渐增加的特征.机动车与行人... 详细信息

采用微观离散模型研究信号交叉口的人-车相互干扰机理,其中车辆运动描述基于细化NaSch模型并考虑了司机对交通灯信号切换的预期效应;行人运动描述则基于多步格子气模型并考虑了过街绿灯周期内行人过街速度逐渐增加的特征.机动车与行人之间相互干扰表现为交通灯信号切换时由于车辆(行人)滞留冲突区而造成行人(车辆)运动的延误.通过数值模拟得到了车辆运动的基本图、行人等待时间以及相应的相图,并给出行人(车辆)滞留冲突区内造成车辆(行人)延迟的定量特征.模拟结果发现存在一个临界绿信比.当绿信比小于临界值时,随着密度的增大,车流出现自由流相、饱和流相和拥堵流相;而当绿信比大于临界值,则出现自由流相、共存相、饱和流相和拥堵流相.由人-车相互干扰所导致的延误与车流和行人流的运行状态密切相关.当行人到达率和绿信比都比较大时,等待区内的行人无法在行人绿灯周期内一次清空.文中详细地讨论了人-车相互干扰的定性和定量特征.发现通过合理设置绿信比,可以在保证车流运行效率的同时,减少行人过街的等待时间.

关键词：元胞自动机格子气模型人-车相互干扰延误

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黏弹性屈曲梁非线性内共振稳态周期响应

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应用数学和力学 2014年第11期35卷 1188-1196页

作者：熊柳杨张国策丁虎陈立群上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学力学系上海200444 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室

研究了内共振下简支边界屈曲黏弹性梁受迫振动稳态周期幅频响应.考虑Kelvin黏弹性本构关系,并通过对非平凡平衡位形做坐标变换,建立屈曲梁横向振动的非线性偏微分-积分模型.基于对控制方程的Galerkin截断,得到多维非线性常微分方程组.... 详细信息

研究了内共振下简支边界屈曲黏弹性梁受迫振动稳态周期幅频响应.考虑Kelvin黏弹性本构关系,并通过对非平凡平衡位形做坐标变换,建立屈曲梁横向振动的非线性偏微分-积分模型.基于对控制方程的Galerkin截断,得到多维非线性常微分方程组.在前两阶模态内共振存在的条件下,运用多尺度法分析截断后的控制方程,利用可解性条件消除长期项,获得一阶主共振下的幅值与相角方程.通过数值算例以展示系统稳态幅频响应关系以及失稳区域,从而聚焦系统共振中存在的非线性现象,如跳跃现象、滞后现象,并讨论了双跳跃现象随轴向荷载的演化.通过直接数值方法处理截断方程,数值验证近似解析解,计算结果表明多尺度法具有较高精度.

关键词：屈曲梁黏弹性内共振多尺度方法稳定性

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弹性介质中正交各向异性微管的屈曲分析

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应用数学和力学 2011年第3期32卷 279-285页

作者：穆罕默德·塔杰张俊乾上海大学力学系上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

已有实验表明,处于细胞质中的微管可以比自由微管承受更大的压力而不发生屈曲.基于嵌入式碳纳米管屈曲的Winkler模型,利用正交各向异性情形的Winkler模型研究了细胞质中充当细胞骨架的微管的屈曲行为.计算表明,本模型可以较好地预测嵌... 详细信息

已有实验表明,处于细胞质中的微管可以比自由微管承受更大的压力而不发生屈曲.基于嵌入式碳纳米管屈曲的Winkler模型,利用正交各向异性情形的Winkler模型研究了细胞质中充当细胞骨架的微管的屈曲行为.计算表明,本模型可以较好地预测嵌入弹性介质中的微管较自由微管承受更大屈曲压力这一现象,而且所得到的临界屈曲压力与微管受压屈曲的实验值吻合[Needleman D J,Ojeda-Lopez M A,Kai Ewert U R,Miller H P,Wilson L,Safiny C *** J,2005,89(5):3410-3423;Needleman D J,Ojeda-Lopez M A,Raviv U,Ewert K,Jones J B,Miller HP L,Wilso L,Safinya C *** Rev Lett,2004,93(19):1981041-1981044.].同时,所得的结果也表明周围介质与微管的相互作用可以极大地提高微管抵抗屈曲的能力,该结果很好地阐释了介质与微管相互作用从而提高微管抗屈曲压力的相互作用机制[Brangwynne C P,MacKintosh F C,Ku-mar S,Geisse N A,Talbot J,Mahadevan L,Parker K K,Ingber D E,Weitz D *** Journal of CellBiology,2006,173(5):733-741].模拟结果表明,所给出的模型可以对嵌入弹性介质中的微管的屈曲行为进行很好地模拟.

关键词：微管屈曲正交各向异性Winkler模型弹性介质

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基于全井钻柱动力学的轴向减振器安放位置确定

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钻采工艺 2014年第3期37卷 85-87,91页

作者：沈子俊狄勤丰王明杰陈锋王文昌平俊超上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室

钻柱减振器是减小钻柱轴向振动的专用工具,能够部分吸收钻进过程中所产生的轴向振动,从而起到保护钻头以及其他井下重要工具的作用。然而,对减振器效果的评价却是观点不一,技术人员对使用减振器的态度也是褒贬各有。现有的大部分方法都... 详细信息

钻柱减振器是减小钻柱轴向振动的专用工具,能够部分吸收钻进过程中所产生的轴向振动,从而起到保护钻头以及其他井下重要工具的作用。然而,对减振器效果的评价却是观点不一,技术人员对使用减振器的态度也是褒贬各有。现有的大部分方法都是将钻柱系统简化为质量—弹簧体系进行减振器作用效果分析,不但无法考虑超细长钻柱的双重非线性特征的影响,而且还无法考虑横向和扭转振动的耦合作用。特别是,目前关于定向井下部井段减振器的安放鲜见报道。文章基于定向井井眼轨迹和全井钻柱动力学特性的有限元模型,使用有限元节点迭代的方法对具体工况下的整体钻柱的动力学特性进行求解,通过对比下部稳斜段减振器前后的振动状态、有无减振器时的结果来分析减振器的作用效果。在此基础上,研究了减振器刚度和安放位置对减振效果的影响。结果表明,减振器能有效起到减振作用,减振效果随减振器刚度减小而增强,对于不同的钻柱结构,减振器的最佳安放位置不同。

关键词：定向井轨迹钻柱减振器节点迭代法动力学特性安放位置

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梁中性轴的若干研究进展

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力学与实践 2021年第6期43卷 827-832页

作者：张浩淼任九生张能辉上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海市应用数学和力学研究所上海200444 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200444

基于新材料和微梁结构的最新进展,本文对梁中性轴的概念及其定位方法进行了回顾。通过比较梁结构应变场的描述方法,展示复杂加载条件下中性轴的偏离和零应力轴的不唯一性,发现弹性均质梁的中性轴必然通过截面形心,但非线性弹性梁、双模... 详细信息

基于新材料和微梁结构的最新进展,本文对梁中性轴的概念及其定位方法进行了回顾。通过比较梁结构应变场的描述方法,展示复杂加载条件下中性轴的偏离和零应力轴的不唯一性,发现弹性均质梁的中性轴必然通过截面形心,但非线性弹性梁、双模量梁、弹塑性梁、叠合梁、层合梁等结构的中性轴可偏离截面形心。对梁中性轴问题的正确认识有助于合理而有效地解决工程中相关问题。

关键词：中性轴应变场非弹性均质梁层合结构微梁

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