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预张预应力-承插式预制桥墩抗震试验数值仿真
1
作者 贾俊峰 王召辉 +2 位作者 许坤 张向阳 宋承哲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期254-263,共10页
为充分利用承插式桥墩施工容差大、无黏结预应力桥墩震后可自恢复的优势,同时减少现场预应力张拉施工,提出一种承插式连接和工厂预张无黏结预应力筋连接的混合连接预制拼装桥墩。采用ABAQUS软件建立了该桥墩的三维有限元模型,基于已开... 为充分利用承插式桥墩施工容差大、无黏结预应力桥墩震后可自恢复的优势,同时减少现场预应力张拉施工,提出一种承插式连接和工厂预张无黏结预应力筋连接的混合连接预制拼装桥墩。采用ABAQUS软件建立了该桥墩的三维有限元模型,基于已开展拟静力试验结果验证了该数值模型的精确性,并分析了桥墩的局部损伤、滞回行为、骨架曲线、耗能能力以及预应力筋张拉力、接缝开口等行为。结果表明:该研究建立的数值模型可以较好地再现拟静力结果,混合连接预制拼装桥墩力-位移曲线表现为“旗帜型”;当墩顶偏移率为5%时,墩柱仅出现横向裂缝,无其他明显结构损伤;当承插深度为0.4D时,承台出现轻微裂缝,当承插深度为0.7D时,承台可以提供足够的抗拔力且无明显损伤;外包钢管和钢垫板存在应力集中现象。 展开更多
关键词 预制拼装桥墩 拟静力试验 数值仿真 抗震性能
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覆冰厚度对气动脉冲除冰效果影响的数值仿真与试验验证
2
作者 于周 舒立春 +2 位作者 胡琴 蒋兴良 雷正飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期844-851,共8页
叶片结冰影响风力发电机的安全稳定运行,现有的叶片热力除冰、涂料防冰技术分别存在能耗高、耐候性差等问题,均无法大面积推广应用。受飞机机翼气囊除冰方法启发,该文提出一种新结构式的气动脉冲除冰方法。利用Abaqus商业软件对该方法... 叶片结冰影响风力发电机的安全稳定运行,现有的叶片热力除冰、涂料防冰技术分别存在能耗高、耐候性差等问题,均无法大面积推广应用。受飞机机翼气囊除冰方法启发,该文提出一种新结构式的气动脉冲除冰方法。利用Abaqus商业软件对该方法的简化模型进行除冰过程的数值仿真,对比分析了不同脉冲充气气压下覆冰厚度对除冰效果的影响。同时,通过人工覆冰与除冰试验,对仿真结果进行验证。仿真与试验结果表明:在低充气气压下,冰层越薄越容易破碎脱落,覆冰厚度的增加有利于提升低充气气压下的脱冰率;在相同充气气压下,冰层厚度的增加可以降低结构表面形变。 展开更多
关键词 风力发电机 覆冰 数值仿真 气动脉冲除冰 覆冰试验
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掺氢天然气管网数值仿真轻量化算法
3
作者 石国赟 宇波 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期156-165,共10页
目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求... 目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求解。最后,结合计算机库函数的缺点以及现代CPU中SIMD (Single Instruction Multiple Data)模型的特点,提出了针对封闭关系与状态方程的轻量化算法,并验证了算法的高效性。研究结果表明:(1)封闭关系与状态方程模型中的耗时原因为直接调用库函数的次幂运算、指数运算、对数运算以及除法运算;(2)由于次幂运算效率远低于其他运算,通过变换消除了模型中几乎所有的次幂运算;(3)利用SIMD指令来计算指数运算与对数运算,实现了在单核CPU上同时计算多个数据的指数与对数,最后通过数学变换将所有除法转换为乘法;(4)轻量化算法加速效果显著,其整体加速比为18,而在状态方程求解模块的加速比更是高达70以上。结论认为,该轻量化算法在不影响计算精度的条件下提高了计算速度,对于提高掺氢天然气管网在线仿真与智能管网的建设具有重要的理论价值和技术支撑。 展开更多
关键词 天然气管网 数值仿真 计算效率 状态方程 加速比 掺氢
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基于光滑粒子元的水-沙两相流冲刷数值仿真
4
作者 张嵘钊 熊文 刘川渟 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期69-80,共12页
基础河床冲刷逐渐成为水工建筑物等结构破坏的主要原因,传统分析方法基于欧拉网格法模拟,易出现网格畸变、计算不收敛等情况,降低了计算效率与精度.基于拉格朗日坐标系下无网格光滑粒子元法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)对河... 基础河床冲刷逐渐成为水工建筑物等结构破坏的主要原因,传统分析方法基于欧拉网格法模拟,易出现网格畸变、计算不收敛等情况,降低了计算效率与精度.基于拉格朗日坐标系下无网格光滑粒子元法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)对河床冲刷过程进行数值模拟;将泥沙相视为非牛顿流体,分为沉积物、推移质、悬移质三种状态;引入Drucker-Prager与Shields应力模型作为泥沙状态转化判断准则,为不同状态泥沙粒子赋予不同流变特性,使计算结果可准确描述水-沙耦合过程.提出了基于SPH多相流模型的河床冲刷数值仿真改进算法,编写了泥沙冲刷计算模块,采用GPU进行计算加速,最后将所得数值水槽模型与Louvain溃坝试验及其他同类仿真结果进行对照.结果表明:本文模型能够更为准确地反映冲刷发展整体趋势;各时刻自由液面、水-沙交界面轮廓均方根误差均在合理范围内;数值模型与试验结果吻合度较高. 展开更多
关键词 桥梁工程 数值仿真 光滑粒子元 河床冲刷 两相流 侵蚀准则
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飞机着陆数值仿真及机场道面动载特性研究
5
作者 孟宪锋 罗萌 +4 位作者 江辉 戴鹏 高学奎 赵星燕 季金文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期308-318,共11页
为研究飞机着陆滑跑过程民用机场道面动荷载特性,以Boeing737-800机型为例,基于动力学仿真软件VI-Aircraft,建立了机身、起落架及轮胎三维数值仿真模型,根据某机场道面实测平整度数据创建道面仿真模型,形成了一套考虑气动力变化特性的... 为研究飞机着陆滑跑过程民用机场道面动荷载特性,以Boeing737-800机型为例,基于动力学仿真软件VI-Aircraft,建立了机身、起落架及轮胎三维数值仿真模型,根据某机场道面实测平整度数据创建道面仿真模型,形成了一套考虑气动力变化特性的飞机着陆冲击仿真方法,并通过相关起落架系统落震试验以及飞机-地面运动学理论解析两方面验证了仿真方法的可靠性。此外,系统讨论了各类着陆状态参数对道面动载特性的影响,明确了不同着陆状态参数影响下道面动载系数量化取值范围,揭示了各着陆状态参数对道面动载响应的影响规律及影响机理。研究结果表明:随着陆质量、接地速度及滚转角增大,道面动载响应显著增强;随着陆航向速度增大,道面动载响应明显减小;而随俯仰角增大,道面动载响应整体呈现波动减小的趋势。飞机着陆过程中道面动载系数敏感性因素从大到小依次为:航向速度、着陆质量、接地速度、滚转角与俯仰角,充分考虑各着陆状态参数影响,一般情况下道面动载系数DIM分布区间为1.18~1.80。研究成果可进一步拓展用于飞机着陆跑道桥的分析研究。 展开更多
关键词 机场道面 飞机着陆滑跑 道面动载系数 数值仿真
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基于数值仿真的扭力梁变形对前束外倾影响的分析
6
作者 李欢 余振龙 +2 位作者 于飞 刘宁 张鑫 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期58-62,73,共6页
为研究扭力梁悬架车辆在整车下线状态下由于扭力梁变形对前束外倾角产生的影响,以某电动出租车扭力梁前束外倾角为研究对象,利用数值仿真技术和台架验证相结合的方式,在扭力梁零/部件开发阶段就完成前束外倾角的机加工补偿和台架验证。... 为研究扭力梁悬架车辆在整车下线状态下由于扭力梁变形对前束外倾角产生的影响,以某电动出租车扭力梁前束外倾角为研究对象,利用数值仿真技术和台架验证相结合的方式,在扭力梁零/部件开发阶段就完成前束外倾角的机加工补偿和台架验证。相比传统利用小批量整车前束外倾角的统计分析结果对扭力梁前束外倾角进行机加工补偿的方法,该方法大幅缩短了开发周期,为主机厂对扭力梁悬架前束外倾角的机加工补偿提供了新的设计和验证方法。主要结果如下:1)利用扭力梁变形数值仿真方法,计算求得弹簧对扭力梁施加下线载荷后的扭力梁前束角变化为2.7′、外倾角变化为-31.5′;2)扭力梁结构对前束角变化影响较小,对外倾角变化影响较大;3)基于扭力梁前束外倾角数值仿真变形结果,给与扭力梁前束外倾角等值、反向的机加工角度补偿,利用扭力梁悬架系统台架进行实物验证;4)对比扭力梁前束外倾角变化的数值仿真数据和台架验证数据,误差均在10%以内,扭力梁变形数值仿真结果与台架验证结果的一致性较好。最后,通过整车批量验证,较好地满足了主机厂的生产要求。 展开更多
关键词 扭力梁变形 前束外倾角 数值仿真 台架验证
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一种新型氧合器的设计、数值仿真与实验研究
7
作者 岳明昊 张世耀 +10 位作者 李纪念 刘会超 苏子华 王亚伟 陈增胜 林世航 李晋渝 成雅科 胡永飞 贾存鼎 徐明洲 《医疗卫生装备》 CAS 2024年第3期23-28,共6页
目的:设计一种新型氧合器,以解决目前体外膜肺氧合设备存在的跨膜压差大、血氧交换效率低、易发血栓等问题。方法:首先,将氧合器血液通路流场主体设置为扁平圆柱体。其次,对血液通路拓扑结构进行三维建模,并将整个流场切分为血液入口段... 目的:设计一种新型氧合器,以解决目前体外膜肺氧合设备存在的跨膜压差大、血氧交换效率低、易发血栓等问题。方法:首先,将氧合器血液通路流场主体设置为扁平圆柱体。其次,对血液通路拓扑结构进行三维建模,并将整个流场切分为血液入口段及入口缓冲区、热交换区、血氧交换区、出口缓冲区及血液出口段。最后,采用ANSYS FLUENT软件进行仿真分析和样机制作实验,对比设计的氧合器和Quadrox氧合器的性能。结果:仿真计算表明,设计的氧合器整体性能与临床常用氧合器处于同等水平,且在跨膜压差、血氧交换和流量均匀性方面更优。实验结果表明,设计的氧合器跨膜压差和血氧交换率优于Quadrox氧合器。结论:设计的氧合器跨膜压差小、变温效果好、血氧交换效率高、血栓发生概率低,具有一定的优越性。 展开更多
关键词 体外膜肺氧合 氧合器 血液通路 数值仿真
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液压油箱回油流场气泡析出的数值仿真与实验验证
8
作者 章艳 张帅 叶小华 《液压气动与密封》 2024年第1期107-111,共5页
液压油箱回油管有置于液面之上和液面之下两种方式,易造成不同程度的气泡析出,从而影响飞机液压系统的性能和可靠性。为此,利用k-ω SST两方程模型针对两种方式进行回油流场气泡析出的数值模拟,仿真研究气泡在油液油箱内的流动与分布规... 液压油箱回油管有置于液面之上和液面之下两种方式,易造成不同程度的气泡析出,从而影响飞机液压系统的性能和可靠性。为此,利用k-ω SST两方程模型针对两种方式进行回油流场气泡析出的数值模拟,仿真研究气泡在油液油箱内的流动与分布规律。结果表明,前者随液面高度的增加气泡越集中聚集,其气体体积分数就越大,且油液上表面的气体体积分数最大可达12.35%,而油箱底部气泡含量最低仅为0.512%;后者气泡聚集分布规律与前者相似,油液上表面的气泡体积分数最大为9.57%,油箱底部气泡含量最低仅为0.056%,相较前者最高和最低体积分数都减少了,且油箱吸油口截面处的气泡体积分数显著减少。最后,实验验证了仿真的正确性,可为油箱新构型的设计提供参考。 展开更多
关键词 液压油箱 回油流场 气泡体积分数 数值仿真
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基于数值仿真的扭力梁正向开发关键技术研究
9
作者 李欢 于飞 +4 位作者 刘宁 余振龙 张明远 刘宇 杨磊 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期94-101,共8页
针对扭力梁正向开发的常见问题和关键技术,利用数值仿真手段,以封闭管梁和开口板梁这2种结构的扭力梁为例进行了对比研究,包括扭力梁方案设计、DMU校核、产品和工艺CAE校核、扭力梁变形数值仿真以及变形补偿等关键技术,为主机厂正向开... 针对扭力梁正向开发的常见问题和关键技术,利用数值仿真手段,以封闭管梁和开口板梁这2种结构的扭力梁为例进行了对比研究,包括扭力梁方案设计、DMU校核、产品和工艺CAE校核、扭力梁变形数值仿真以及变形补偿等关键技术,为主机厂正向开发扭力梁提供一定的参考。主要研究如下:1)依据设计输入,首先需进行横梁位置和截面设计,重点是确定横梁剪切中心,由数值仿真结果可知不同的横梁截面设计对剪切中心的Z向距离影响较大;2)在扭力梁式悬架运动间隙校核中,相比平行轮跳工况,反向轮跳工况严苛,易导致轮胎和轮罩产生干涉磨损风险;3)利用数值仿真技术研究了2种扭力梁结构的扭转刚度,相比开口板梁,封闭管梁具有较好的轻量化效果,利用数值仿真技术研究了2种扭力梁结构在扭转工况下的外应力、2种横梁成形过程中的内应力,如果横梁同位置处的内、外应力叠加,必然会产生较大的疲劳开裂风险,应从材料、结构和工艺角度给出解决方案;4)在整车下线弹簧载荷作用下,扭力梁的变形对前束和外倾会产生较大的影响,应给予扭力梁前束和外倾等值、反向机加角度补偿。 展开更多
关键词 扭力梁 正向开发 数值仿真 反向轮跳 前束和外倾
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数值仿真视角下的信息疫情演进与治理
10
作者 王阳 《图书馆论坛》 北大核心 2024年第3期178-186,共9页
后疫情时代,在人类与新冠肺炎疫情的常态化共存中不能忽视对信息疫情的治理,而作为顶层设计的数字健康干预能有效提升针对信息疫情的防控水平。文章以完善其中缺少的信息疫情干预内容为起点,建立UEIR信息疫情演进模型,利用Netlogo在无... 后疫情时代,在人类与新冠肺炎疫情的常态化共存中不能忽视对信息疫情的治理,而作为顶层设计的数字健康干预能有效提升针对信息疫情的防控水平。文章以完善其中缺少的信息疫情干预内容为起点,建立UEIR信息疫情演进模型,利用Netlogo在无标度网络上进行动态仿真模拟,分析知晓率、感染率、初始免疫率、获得免疫率、重新感染率在不同数值下的影响。研究揭示了信息疫情演进的宏观规律,发现采取系统化的干预措施能减小信息疫情的影响程度,为补足数字健康干预顶层设计以指导信息疫情防控提供了科学依据。 展开更多
关键词 信息疫情 数字健康干预 数值仿真 UEIR演进模型
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基于流固耦合的全封闭往复式压缩机数值仿真及吸气舌簧阀的优化
11
作者 费根胜 温航 黄刚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第2期123-132,共10页
为了考察用于制冷的小型往复式压缩机在吸排气过程中的吸气舌簧阀和排气舌簧阀的最大接触冲击力和量化吸入与排出气缸中的冷媒气体量,以某型号往复式压缩机的实际结构为基础,建立了该型号往复式压缩机的数值仿真计算模型,对其吸排气过... 为了考察用于制冷的小型往复式压缩机在吸排气过程中的吸气舌簧阀和排气舌簧阀的最大接触冲击力和量化吸入与排出气缸中的冷媒气体量,以某型号往复式压缩机的实际结构为基础,建立了该型号往复式压缩机的数值仿真计算模型,对其吸排气过程进行了数值仿真计算,并根据仿真计算结果对吸气舌簧阀进行了优化。研究结果表明,吸气舌簧阀优化前后与其阀座的最大接触冲击力分别为102.3 N和98.2 N,最大接触冲击应力分别为151.1 MPa和148.3 MPa,分别减小了4.1 N和2.8 MPa;优化前后一个周期内吸入气缸的气体质量分别为9.8×10^(-3)g和1.05×10^(-2)g,增加了7×10^(-4)g;优化前后吸气舌簧阀位移升程最大颤振幅值分别为1.49 mm和0.56 mm,减小了0.93 mm,吸气舌簧阀初次冲击阀座后的最大反弹位移分别为0.48 mm和0.28 mm,减小了0.2 mm。优化后,吸气舌簧阀最大接触冲击力、最大接触冲击应力和位移升程颤振幅度减小,吸入气缸的气体质量增加,结果可为提高吸气舌簧阀的使用寿命和往复式压缩机的工作效率提供有力的支撑。 展开更多
关键词 往复式压缩机 舌簧阀 吸排气过程 流固耦合 数值仿真
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三摆臂式扰流片矢量气动力数值仿真研究
12
作者 杨海涛 廖贵超 +1 位作者 习敏 帅超 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1488-1495,共8页
为适应智能可控弹药发动机喷口愈来愈小的发展趋势,针对三摆臂式扰流片矢量控制形式开展了气动力数值仿真。研究三摆臂式扰流片推力和侧向力调节能力。结果表明:推力随着主推角的增加而降低,最大推力损失仅与主推角有关;当主推角大于36&... 为适应智能可控弹药发动机喷口愈来愈小的发展趋势,针对三摆臂式扰流片矢量控制形式开展了气动力数值仿真。研究三摆臂式扰流片推力和侧向力调节能力。结果表明:推力随着主推角的增加而降低,最大推力损失仅与主推角有关;当主推角大于36°,扰流片间的气动干扰增强;侧向力随着侧向角和入口压力的增加而增大;当3个扰流片均位于发动机尾流中,前后方向和左右方向侧向力调节干扰小,且侧向力调节对推力影响小。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 扰流片 数值仿真 推力矢量控制
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高强度钢(921A)聚能切割数值仿真与试验研究
13
作者 张鹏 郭敬彬 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第3期79-83,共5页
基于有限元分析软件Ansys/LS-DYNA对4种不同炸高工况下的铜聚能切割索切割921A钢板过程进行数值模拟,其中炸高分别为0 mm、2 mm、4 mm和6 mm,钢板厚度为4 mm。根据仿真结果得出4 mm炸高最接近最优炸高,在这种工况下的切割效果最好。进行... 基于有限元分析软件Ansys/LS-DYNA对4种不同炸高工况下的铜聚能切割索切割921A钢板过程进行数值模拟,其中炸高分别为0 mm、2 mm、4 mm和6 mm,钢板厚度为4 mm。根据仿真结果得出4 mm炸高最接近最优炸高,在这种工况下的切割效果最好。进行了4 mm炸高下921A钢板聚能切割试验,试验结果与数值仿真结果吻合度较高。研究结果可为解决工程实际问题提供参考。 展开更多
关键词 聚能射流 921A钢 数值仿真 炸高
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基于数值仿真的十字型内高压成形吸能盒优化设计
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作者 李欢 李柏週 +2 位作者 毛成明 刘宁 刘志波 《精密成形工程》 北大核心 2024年第1期181-191,共11页
目的实现吸能盒的高碰撞吸能性和低成本化设计。方法以传统的方形冲焊结构吸能盒为研究对象,将其优化为十字型冲焊和十字型内高压成形结构吸能盒,并利用成形数值仿真技术对十字型内高压成形吸能盒进行了成形性研究,还利用碰撞数值仿真... 目的实现吸能盒的高碰撞吸能性和低成本化设计。方法以传统的方形冲焊结构吸能盒为研究对象,将其优化为十字型冲焊和十字型内高压成形结构吸能盒,并利用成形数值仿真技术对十字型内高压成形吸能盒进行了成形性研究,还利用碰撞数值仿真技术对3种吸能盒结构进行了碰撞性能研究。结果为提高碰撞吸能性,将传统方形冲焊结构吸能盒的4条主吸能常规传力路径,优化为十字型冲焊和十字型内高压成形结构吸能盒的12条主吸能传力路径,十字型内高压成形吸能盒同时能实现减重6.4%;利用成形数值仿真技术对十字型内高压成形吸能盒进行了成形性研究,结果显示十字型内高压成形吸能盒通过一模十二件生产,能具备优良的可制造性和经济性,相比方形冲焊吸能盒,十字型内高压成形吸能盒可实现降成本5.7%;利用碰撞数值仿真技术对3种吸能盒进行正面100%碰撞和正面40%偏置碰撞性能研究,相比方形冲焊吸能盒,结果显示十字型内高压成形吸能盒吸收能量分别增加12.8%和32.0%,碰撞力峰值分别降低8.4%和39.2%,比吸能分别增加20.5%和41.0%。结论相比方形冲焊吸能盒,十字型内高压成形吸能盒可实现轻量化、低成本和高碰撞吸能性,同时还兼具优良的可制造性的特点。 展开更多
关键词 吸能盒 十字型 内高压成形 数值仿真 碰撞性
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LNG管道内爆炸效应数值仿真分析
15
作者 黄鎏炜 钱笠君 张勇 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第8期8-13,共6页
LNG作为一种优质的清洁能源,其可通过管道从燃料舱输送到气体燃料发动机,在此过程中管道易发生爆炸类的安全隐患,因此需要对LNG管道内爆炸情况进行数值仿真分析。采用Ansys/Lsdyna开展甲烷爆炸数值仿真分析,分析甲烷在无抑爆和抑爆工况... LNG作为一种优质的清洁能源,其可通过管道从燃料舱输送到气体燃料发动机,在此过程中管道易发生爆炸类的安全隐患,因此需要对LNG管道内爆炸情况进行数值仿真分析。采用Ansys/Lsdyna开展甲烷爆炸数值仿真分析,分析甲烷在无抑爆和抑爆工况下的爆炸破坏特性,并研究在多种不同比例的爆炸压力下2块挡板应力场、应变场及能量场的分布趋势,得出终端接收的能量与爆腔的爆炸压力呈正相关关系等结论,为后续LNG燃料系统结构安全提供技术参考。 展开更多
关键词 LNG燃料动力船 甲烷爆炸 管道内爆炸 数值仿真
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水下爆炸冲击波数值仿真精度研究
16
作者 敖启源 卢熹 +1 位作者 姜智雅 康珀阁 《水下无人系统学报》 2024年第1期158-165,共8页
在水下爆炸数值仿真研究中,网格尺寸和一次项人工粘性系数对冲击波峰值压力计算结果有较大影响。在预定计算精度条件下,快速确定网格尺寸及人工粘性对数值计算意义重大。为此,文中基于LSDYNA有限元软件,建立78 g三硝基甲苯(TNT)二维水... 在水下爆炸数值仿真研究中,网格尺寸和一次项人工粘性系数对冲击波峰值压力计算结果有较大影响。在预定计算精度条件下,快速确定网格尺寸及人工粘性对数值计算意义重大。为此,文中基于LSDYNA有限元软件,建立78 g三硝基甲苯(TNT)二维水下爆炸数值计算模型,重点分析网格尺寸和一次项粘性系数对水下爆炸冲击波峰值压力和整体计算误差的影响规律。结果表明,随着网格密度因子的增大,计算峰值压力对网格的敏感性降低,且网格密度较大时,过小的一次项系数会导致计算峰值压力与经验公式值的相对误差增大。在此基础上获得20%范围内误差与网格尺寸、粘性系数之间的关系,并构建出可用于快速确定网格尺寸和一次项人工粘性系数的误差预估模型,通过0.2~5000 kg范围内的TNT柱形装药(长径比为1)和球形装药的水下爆炸计算,验证了预估模型的普适性,可为二维中近场范围内的水下爆炸冲击波数值仿真计算研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 数值仿真 网格尺寸 人工粘性系数 误差预估模型
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取样探针流动参数对燃气组分误差影响的数值仿真
17
作者 陈英涛 梁子键 +1 位作者 沙鹏鹏 梁书伟 《航空发动机》 北大核心 2024年第1期143-150,共8页
燃气组分精准取样是航空发动机燃烧室性能试验分析的关键因素。为了研究燃气取样探针在取样时带来的组分误差及其影响,在取样气体化学反应冻结的基础上,采用组分输运模型结合流固耦合传热的数值仿真方法,构建了3维探针多组分燃气流流动... 燃气组分精准取样是航空发动机燃烧室性能试验分析的关键因素。为了研究燃气取样探针在取样时带来的组分误差及其影响,在取样气体化学反应冻结的基础上,采用组分输运模型结合流固耦合传热的数值仿真方法,构建了3维探针多组分燃气流流动特性求解模型,分析了在不同余气系数下,由取样探针内部流动参数变化引起的燃气组分体积分数误差及其带来的燃烧效率误差影响。结果表明:探针流动参数变化会引起2%以上的相对取样误差。当余气系数为1.14时,CO_(2)相对取样误差为2.35%,CO相对取样误差为2.34%;当余气系数为2.06时,CO_(2)相对取样误差为2.04%。在低余气系数环境下取样时,燃气组分取样精度降低,取样误差对燃烧效率误差的影响超过0.1%;随着余气系数的提高,燃气组分取样精度提高,不完全燃烧产物减少,此时取样误差对燃烧效率误差影响可以忽略。 展开更多
关键词 取样探针 流动特性 取样误差 数值仿真 燃烧效率 燃气组分 航空发动机
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隧道纵向开挖变形位移监测数值仿真分析
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作者 李江沙 周荣 《水力发电》 CAS 2024年第2期18-23,共6页
隧道纵向开挖变形位移监测数值仿真分析在监测过程中存在位移数据收集失误的情况,检测数值仿真的精准程度较低,在进行仿真的同时需调节位移数据收录系统的监测结构,影响最终的仿真效果。针对此类问题,构建隧道纵向开挖变形位移监测数值... 隧道纵向开挖变形位移监测数值仿真分析在监测过程中存在位移数据收集失误的情况,检测数值仿真的精准程度较低,在进行仿真的同时需调节位移数据收录系统的监测结构,影响最终的仿真效果。针对此类问题,构建隧道纵向开挖变形位移监测数值仿真模型,根据地基与隧道的模型结构设置参数,进一步调整预测的变形位移监测数据,精准录入收集的监测信息,获取精确度较高的位移数值,并构建数值仿真模型,完成整体数值仿真分析研究。结果可知,该数值仿真分析方法具有较强的监测精准度,在相同的地表数据沉降拟合条件下,监测的地表沉降值与实际值的误差为0.005%,隧道隆起值与实际值的误差为0.001%,能有效监测隧道变形位移状况,具有较强的监测性能。 展开更多
关键词 隧道 纵向开挖 变形 位移 监测 数值仿真分析
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宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤数值仿真
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作者 张海洋 曹家洺 +3 位作者 韩立斌 曹航 邵帅 韩方军 《航空发动机》 北大核心 2024年第1期94-101,共8页
为解决航空发动机宽弦空心风扇转子叶片抗鸟撞设计问题,对宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤进行了数值仿真。采用光滑质点流体动力学(SPH)算法建立鸟体模型,采用J-C本构模型和失效模型定义材料冲击下动态性能,建立旋转状态下叶片鸟撞数值... 为解决航空发动机宽弦空心风扇转子叶片抗鸟撞设计问题,对宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤进行了数值仿真。采用光滑质点流体动力学(SPH)算法建立鸟体模型,采用J-C本构模型和失效模型定义材料冲击下动态性能,建立旋转状态下叶片鸟撞数值仿真方法,经过试验验证能够较准确预测叶片损伤。开展相同条件下鸟撞击宽弦空心和实心风扇转子叶片仿真,对比鸟撞击叶片过程、撞击时叶片叶尖最大轴向和径向变形、撞击后叶片永久变形,研究被鸟撞击后空心叶片相比实心叶片的损伤特征。结果表明:空心和实心叶片鸟撞击过程相同;空心叶片被鸟撞击后叶尖轴向和径向变形更小;空心叶片被鸟撞击后前缘卷边变形更严重,对风扇气动性能和稳定性影响更大;在结构设计时应适当增加前缘空心区域局部刚度,或者适当增大前缘实心区域范围,用于提高空心叶片的抗鸟撞能力。 展开更多
关键词 宽弦空心风扇转子叶片 鸟撞 数值仿真 损伤 航空发动机
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周期性粗糙界面地震绕射波数值仿真与分析
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作者 高国超 夏鹏 吉健维 《科技创新与应用》 2024年第13期5-8,共4页
数值仿真作为勘探地震学中研究地震波的重要手段,为野外实际数据采集和处理提供有力的科学依据。作为反射地震成像的重要补充,绕射波可以提高成像分辨率。因此,有效识别和确认数据中绕射波成分显得尤为重要。以正弦形粗糙界面为研究对象... 数值仿真作为勘探地震学中研究地震波的重要手段,为野外实际数据采集和处理提供有力的科学依据。作为反射地震成像的重要补充,绕射波可以提高成像分辨率。因此,有效识别和确认数据中绕射波成分显得尤为重要。以正弦形粗糙界面为研究对象,采用谱元法数值模拟技术,分析绕射波传播规律,确定绕射波空间分布特征。结果表明,地震波与正弦界面作用后产生不同阶绕射波,其运动学特征满足光栅方程,且高阶绕射波具有更加严重的角频散。此外,仿真结果对学生深入理解绕射波对地震数据处理的影响具有重要的辅助作用。 展开更多
关键词 绕射波 数值仿真 周期界面 谱元法 角频散
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