检索结果-内蒙古大学图书馆

实验流体力学 2021年第4期35卷 10-18页

作者：段敬添张科徐进雷蒋武俊梅西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

圆形肋柱广泛应用于涡轮叶片内部尾缘强化换热通道。针对圆形肋柱通道强化换热流动机理开展了实验研究,利用PIV技术得到相同雷诺数Re(1.0×10^(4)或2.0×10^(4))下通道中心面的流场分布,并与稳态液晶测温实验得到的通道端壁努... 详细信息

圆形肋柱广泛应用于涡轮叶片内部尾缘强化换热通道。针对圆形肋柱通道强化换热流动机理开展了实验研究,利用PIV技术得到相同雷诺数Re(1.0×10^(4)或2.0×10^(4))下通道中心面的流场分布,并与稳态液晶测温实验得到的通道端壁努塞尔数Nu分布进行对比。结果表明:对于圆形肋柱通道,肋柱下游尾迹区后横向速度脉动强度分布和端壁Nu分布相似,而流动充分发展后,小尺度脉动增强,湍流动能(Turbulent Kinetic Energy,TKE)和Nu的分布都非常均匀;随着Re的增大,横向速度脉动强度和端壁传热强化都明显下降,说明圆形肋柱下游涡脱落带来的强烈横向速度脉动是当地换热增强的主要原因,而其下游小尺度的速度脉动会使局部换热更加均匀。

关键词：圆形肋柱强化换热流动特性交错排布

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应用LabVIEW软件开发的气体绝缘金属封闭开关设备声振联合检测系统

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西安交通大学学报 2021年第6期55卷 131-140页

作者：王永泉杨朝旭周淳张涛陶思宇西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院西安710049 西安子国微科技有限公司西安710065

为在线采集气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内部异物缺陷作用下的声发射、振动信号,并满足GIS检测工作需要数据采集、记录、异物缺陷分析和评估等对检测系统功能的要求,基于LabVIEW软件开发了一套GIS声振联合检测系统。首先,在分析系统... 详细信息

为在线采集气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内部异物缺陷作用下的声发射、振动信号,并满足GIS检测工作需要数据采集、记录、异物缺陷分析和评估等对检测系统功能的要求,基于LabVIEW软件开发了一套GIS声振联合检测系统。首先,在分析系统功能需求的基础上,采用声发射、振动传感器和高速数据采集卡等搭建多通道便携式GIS声振信号采集装置;其次,运用模块化和功能化的设计思想,在软件设计中重点开发集声、振两路信号的采集与记录、分析与处理、存储与查看等功能模块,开发测试和评估界面;最后,利用环境类传感器搭建GIS检测场景环境变量检测模块,并调用Matlab软件对提取到的声振信号进行频谱分析和结果评估。实验结果表明,系统通过连接测量传感器可有效获得GIS异物缺陷产生的声振信号,实现GIS内部异物缺陷自由金属颗粒的三维动态仿真和飞行图图谱功能。所开发系统功能可扩展性强,软件界面简洁直观、易于操作,对GIS异物缺陷检测准确率高于90%,为GIS检测工作带来了便利。

关键词：气体绝缘封闭开关设备 LabVIEW 声振联合异物缺陷检测

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含缺陷陶瓷基复合材料L形构件承载性能及破坏过程

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复合材料科学与工程 2023年第6期 37-43页

作者：周俊辰耿谦段玉斌王栋梁中国兵器工业试验测试研究院渭南714200 西安交通大学、航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室、先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室西安710049 上海交通大学、机械与动力工程学院机器人研究所、机械系统与振动国家重点实验室上海200240

本文基于图像重构技术,构建了陶瓷基复合材料代表性体积单胞及L形构件的有限元模型,预测了陶瓷基复合材料的弹性模量。通过试验和数值仿真,研究了强制拉伸位移作用下L形构件的承载性能及破坏过程。结果表明,在缺陷对构件承载性能的影响... 详细信息

本文基于图像重构技术,构建了陶瓷基复合材料代表性体积单胞及L形构件的有限元模型,预测了陶瓷基复合材料的弹性模量。通过试验和数值仿真,研究了强制拉伸位移作用下L形构件的承载性能及破坏过程。结果表明,在缺陷对构件承载性能的影响规律方面,仿真结果与试验结果一致性较好,两者相差约10%。L形构件内侧圆角区域主要承受拉伸作用,外侧主要承受压缩作用。内侧缺陷影响试样的承载性能,承载性能随缺陷面积的增大而降低;而外侧缺陷会影响试样的破坏过程,微观缺陷会扩展为宏观破坏,以材料脱层为主。本文的研究方法与结果可为陶瓷基复合材料典型构件承载性能的测试与分析提供参考。

关键词：陶瓷基复合材料 L形构件承载性能破坏过程强度分析准静态加载

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尺度自适应的离散统一气体动理学格式

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工程数学学报 2021年第5期38卷 610-626页

作者：许丁刘欣孙祥西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

本文基于Boltzmann-BGK模型方程,建立其沿特征线离散的一般形式,离散过程中对于碰撞项的处理采用显式和隐式加权平均的方法,其中权系数依赖于当地努森数,可根据当地流动尺度不同进行自适应调节.通过权系数的引入,在文献现有离散统一气... 详细信息

本文基于Boltzmann-BGK模型方程,建立其沿特征线离散的一般形式,离散过程中对于碰撞项的处理采用显式和隐式加权平均的方法,其中权系数依赖于当地努森数,可根据当地流动尺度不同进行自适应调节.通过权系数的引入,在文献现有离散统一气体动理学格式基础上发展出具有尺度自适应特性的离散统一气体动理学格式.数学上讨论了权系数的取值范围,并从物理上分析了权系数的不同取值所对应的流动特征,理论上指出权系数的引入使得该方法可以根据当地流动尺度的不同进行自适应调节.最后通过四个流动问题对该格式进行了考察和检验,结果表明该格式在精度、稳定性、尺度自适应性、流动边界层分辨能力以及旋涡分离和再附的捕捉能力等方面均具有较好的表现.

关键词：气体动理学统一格式尺度自适应 Boltzmann方程

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流体力学深度学习建模技术研究进展

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航空学报 2021年第4期42卷 225-244页

作者：王怡星韩仁坤刘子扬张扬陈刚西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室西安710049 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所绵阳621000

深度学习技术在图像处理、语言翻译、疾病诊断、游戏竞赛等领域已带来了颠覆性的变化。流体力学问题由于维度高、非线性强、数据量大等特点,恰恰是深度学习擅长并可以带来研究范式创新的重要领域。目前,深度学习技术已在流体力学领域得... 详细信息

深度学习技术在图像处理、语言翻译、疾病诊断、游戏竞赛等领域已带来了颠覆性的变化。流体力学问题由于维度高、非线性强、数据量大等特点,恰恰是深度学习擅长并可以带来研究范式创新的重要领域。目前,深度学习技术已在流体力学领域得到了初步应用,其应用潜力逐渐得到证实。以流体力学深度学习技术为背景,结合课题组近期研究结果,探讨了流体力学深度学习建模技术及其最新进展。首先,对深度学习技术所涉及的基本理论做了介绍,阐释流场建模中常用深度学习方法背后的数学原理。其次,分别对流体力学控制方程、流场重构、特征量建模和应用等几个典型的人工智能与流体力学交叉问题应用场景所涉及的深度学习技术研究进展进行了介绍。最后,探讨了流体力学深度学习建模技术所面临的挑战与未来发展趋势。

关键词：深度学习流体力学降阶技术流场重构几何特征提取非线性系统建模

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基于图像建模C/SiC复合材料L型构件破坏过程分析

基于图像建模C/SiC复合材料L型构件破坏过程分析

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中国材料大会2022-2023

作者：谢佳文周俊辰李跃明西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室

碳纤维复合材料在制备过程中会不可避免的存在微裂纹、孔隙等初始缺陷,这些初始缺陷会严重影响复合材料的设计性能,从而导致复合材料构件力学性能损失。为研究初始缺陷对复合材料构件力学性能产生的影响,本文通过对L型构件的CT图像进行... 详细信息

碳纤维复合材料在制备过程中会不可避免的存在微裂纹、孔隙等初始缺陷,这些初始缺陷会严重影响复合材料的设计性能,从而导致复合材料构件力学性能损失。为研究初始缺陷对复合材料构件力学性能产生的影响,本文通过对L型构件的CT图像进行处理,基于图像重构了含初始缺陷的有限元模型,结合3D-Hashin失效准则和最大主应变准则预测获得了构件承载力及其破坏过程,预测结果与我们实验测试的结果吻合一致。随后讨论了初始缺陷对其力学性能产生的影响,结果表明,初始缺陷的存在会极大降低构件的承载性能,宏观起裂的起始位置出现在材料缺陷密集分布的区域。通过与理想模型破坏过程的对比,发现初始缺陷对L型构件破坏过程有较大的影响。

关键词：复合材料 L型构件承载性能破坏过程

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考虑微观形貌特征的热障涂层多氧化物生长规律

考虑微观形貌特征的热障涂层多氧化物生长规律

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中国材料大会2022-2023

作者：杜浩柴怡君杨雄伟李跃明西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室

热障涂层（TBCs）技术,是航空发动机叶片高温热防护的核心技术之一。在长时间的高温服役环境下,TBCs内部会出现多元金属的分离氧化现象,目前对热生长氧化物（TGO）的研究多集中于单一氧化物,且忽略了TBCs内微观形貌对其生长和分布的影... 详细信息

热障涂层（TBCs）技术,是航空发动机叶片高温热防护的核心技术之一。在长时间的高温服役环境下,TBCs内部会出现多元金属的分离氧化现象,目前对热生长氧化物（TGO）的研究多集中于单一氧化物,且忽略了TBCs内微观形貌对其生长和分布的影响。为此,本文依据Fick第二定律构建了以时间为判据的多氧化物扩散、分离氧化生长模型,并运用CT图像技术重构了可反映涂层微观形貌特征的TBCs模型,开展了多氧化物生长数值研究,获得了多氧化物先向内后向外的双向非均匀生长结果;同时,为进一步揭示孔隙形貌对多氧化物内外生长的影响规律,在陶瓷层（TC）中设计了以不同尺度圆孔表征真实孔隙的TBCs模型并进行了数值分析。结果表明,随机分布的微观缺陷会促进AlO的非均匀生长,降低混合氧化物（MO）的非均匀生长;TC中靠近TC/BC界面的圆孔会降低附近MO层的厚度,造成MO的不均匀分布,但对AlO的生长速率和覆盖率基本不产生影响。

关键词：热障涂层微观缺陷多氧化物非均匀生长

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超弹性材料本构关系的最新研究进展

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力学学报 2020年第5期52卷 1221-1232,I0001页

作者：彭向峰李录贤西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

超弹性材料是工程实际中的常用材料,具有在外力作用下经历非常大变形、在外力撤去后完全恢复至初始状态的特征.超弹性材料是典型的非线性弹性材料,其性能可通过材料的应变能函数予以表征.近几十年来,围绕应变能函数形式的构造,已提出许... 详细信息

超弹性材料是工程实际中的常用材料,具有在外力作用下经历非常大变形、在外力撤去后完全恢复至初始状态的特征.超弹性材料是典型的非线性弹性材料,其性能可通过材料的应变能函数予以表征.近几十年来,围绕应变能函数形式的构造,已提出许多超弹性材料本构关系研究的数学模型和物理模型,但适用于多种变形模式和全变形范围的完全本构关系仍是该领域期待解决的重要问题.本文从3个不同角度,对超弹性材料本构关系研究的最新进展进行了总结和分析:(1)不同体积变化模式,包含不可压与可压两种;(2)多变形模式,包含单轴拉伸、剪切、等双轴以及复合拉剪等多个种类;(3)全范围变形程度,包含小变形、中等变形到较大变形范围.超弹性材料本构关系研究的最新进展表明,为了全面描述具体材料的实验数据并在实际问题中应用超弹性材料,需要建立适合于多种变形模式和全变形范围的可压超弹性材料的完全本构关系.对实际超弹性材料完全本构关系的建立及可压超弹性材料应变能函数的构造,笔者还提出了相应的实施步骤和研究方法.

关键词：超弹性材料变形张量不变量多变形模式全变形范围完全本构关系

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结冰环境热合成双射流激励器工作特性数值研究

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气体物理 2022年第2期7卷 65-74页

作者：王小伟张智慧王娴西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室陕西西安710049

为研究结冰环境中热合成双射流激励器工作特性,采用离散相模型(discrete phase model,DPM),结合动网格方法,数值研究了结冰环境中来流速度、液滴含量、液滴直径对激励器工作特性的影响.结果表明,来流速度较小时,双射流激励器出口形成热... 详细信息

为研究结冰环境中热合成双射流激励器工作特性,采用离散相模型(discrete phase model,DPM),结合动网格方法,数值研究了结冰环境中来流速度、液滴含量、液滴直径对激励器工作特性的影响.结果表明,来流速度较小时,双射流激励器出口形成热合成射流融合区,由于热射流的加热作用,温度较高,环境中的过冷液滴难以进入激励器腔体;来流速度较大时,射流涡向激励器两侧脱落,液滴不断进入激励器腔体内,激励器加热效率降低.此外,过冷液滴含量、直径对激励器周围速度场影响可以忽略;随着过冷液滴浓度增加,液滴直径减小,激励器加热效率逐渐降低.

关键词：过冷液滴热合成双射流动网格激励器特性结冰环境

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考虑离心力与热应力非连续界面的微动磨损

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航空动力学报 2020年第3期35卷 552-559页

作者：杨利花王振发谢坤西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院西安710049

航空发动机、重型燃气轮机等旋转机械的组合转子轮盘间多采用非连续界面连接,通过建立两轮盘的环形平面接触有限元模型,并进行冷态预紧、升速工况下的结构分析及稳态温度场下的热-结构耦合分析。研究了环形接触界面的接触应力、切应力... 详细信息

航空发动机、重型燃气轮机等旋转机械的组合转子轮盘间多采用非连续界面连接,通过建立两轮盘的环形平面接触有限元模型,并进行冷态预紧、升速工况下的结构分析及稳态温度场下的热-结构耦合分析。研究了环形接触界面的接触应力、切应力、磨损深度等微动参量的演变规律。结果表明:预紧力单独作用下接触应力从内径到外径逐渐减小,内径处接触应力和切应力最大,磨损最严重;随转速升高,离心力增大,接触界面的最大接触应力增大,最小接触应力减小,造成接触应力分布不均匀程度及磨损加剧;稳态温度场导致盘间接触应力均值大幅度上升,严重加剧轮盘间磨损;从盘间接触应力分布均匀性与界面微动磨损情况来说,热载荷是造成组合转子非连续界面微动磨损的主要因素。

关键词：组合转子微动磨损环形界面温度场接触应力

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