钛合金/钢钻杆复合钻柱动力学特性分析与优化设计 被引量：1

1

作者 陈锋 宾国成 +6 位作者 刘志虎 张建军 郭文婷 吴永清 王文昌 刘强 狄勤丰 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期75-83,共9页

钻井深度的持续增加使钻柱面临的载荷工况越来越严苛。钛合金具有密度小、屈服强度高和弹性模量低等特点,基于井口钻杆抗拉余量设计要求,设计3种钛合金/钢钻杆复合钻柱,即复合钻柱1(Φ101.6 mm钻杆段全段使用钛合金钻杆)、复合钻柱2(Φ1... 钻井深度的持续增加使钻柱面临的载荷工况越来越严苛。钛合金具有密度小、屈服强度高和弹性模量低等特点,基于井口钻杆抗拉余量设计要求,设计3种钛合金/钢钻杆复合钻柱,即复合钻柱1(Φ101.6 mm钻杆段全段使用钛合金钻杆)、复合钻柱2(Φ101.6 mm钻杆上半段使用钛合金钻杆)和复合钻柱3(Φ101.6 mm钻杆下半段使用钛合金钻杆)。为了探究钛合金/钢钻杆复合钻柱(简称为复合钻柱)的动力学特性,基于Hamiton原理建立复合钻柱的动力学模型,并采用节点迭代法和Newmark-β法对模型进行求解,分析3种复合钻柱的涡动特征、动态应力和振动特性,并与常规钢钻柱进行比较。结果表明:钛合金钻杆的使用可有效减缓钻柱涡动速度、动态应力,其中复合钻柱3的涡动速度、动态应力最小;基于振动特征强度对钻井作业参数进行优化,形成复合钻柱3的钻井作业参数推荐图版并给出合理的施工参数范围。 展开更多

关键词 钛合金钻杆 复合钻柱 超深井 动力学特性 钻井参数

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分流板对圆柱绕流湍流结构演化影响的实验研究

2

作者 周建康 邱翔 +2 位作者 王伯福 周全 刘宇陆 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期75-89,共15页

采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术实验研究了带分流板的圆柱绕流流动特性,分析了分流板对圆柱绕流湍流结构演化特性的影响。雷诺数为3.9×10^(3),分流板长度L与圆柱直径D之比L/D为0~2.50。实验结果表明,随着L/... 采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术实验研究了带分流板的圆柱绕流流动特性,分析了分流板对圆柱绕流湍流结构演化特性的影响。雷诺数为3.9×10^(3),分流板长度L与圆柱直径D之比L/D为0~2.50。实验结果表明,随着L/D从0增大至1.00,圆柱后方回流区长度和回流区面积显著增大;当L/D>1.00时,L/D对圆柱后方回流特性的影响较小。分流板影响圆柱绕流湍流结构的演化特性:当L/D<1.00时,分流板抑制尾涡脱落,斯特劳哈尔数Sr减小,L/D从0增大至1.00,Sr减小了26.34%。此外,圆柱尾涡在分流板后缘诱导形成旋转方向相反的二次涡,二次涡沿分流板向上游运动。1.00≤L/D<2.00时,分流板作用于圆柱尾涡,尾涡发生破碎,形成一些小尺度尾涡。L/D≥2.00时,尾涡附着于分流板上,二次涡主要分布于圆柱后方。随着L/D增大,分流板减小了圆柱后方的湍流脉动强度。 展开更多

关键词 圆柱绕流 分流板 尾涡 二次涡 粒子图像测速

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基于非线性能量汇胞元的浮筏隔振结构减重研究

3

作者 王红利 殷学文 丁虎 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1739-1746,共8页

针对舰艇浮筏隔振系统设计技术瓶颈,特别是严格的重量和空间尺寸限制难题,基于非线性能量汇(Nonlinear Energy Sink,NES)的宽频自适应性能,本文提出应用NES胞元(NES cell)的浮筏隔振结构设计减重方法。NES胞元分别并联于浮筏隔振系统的... 针对舰艇浮筏隔振系统设计技术瓶颈,特别是严格的重量和空间尺寸限制难题,基于非线性能量汇(Nonlinear Energy Sink,NES)的宽频自适应性能,本文提出应用NES胞元(NES cell)的浮筏隔振结构设计减重方法。NES胞元分别并联于浮筏隔振系统的所有子结构。建立4自由度的浮筏隔振系统和耦合NES胞元的减振系统的动力学模型,应用谐波平衡法(Harmonic Balance Method,HBM)推导出非线性系统的稳态响应满足的近似解析表达式,并利用龙格-库塔法(Runge-Kutta,RK)进行了数值验证。通过力传递率响应对比了不同的系统总重量与胞元数目下的振动抑制效果,并分析了胞元数目和系统总重量对系统振动的影响。结果表明,NES胞元能够在系统总重量降低的同时有效降低浮筏隔振系统全部模态的振动传递率。 展开更多

关键词 浮筏隔振系统 非线性能量汇胞元 结构优化 力传递率

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双频激励下微弯液压管道的非线性振动研究 被引量：2

4

作者 范鑫 舒送 +3 位作者 张俊宁 肖璐 毛晓晔 丁虎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期181-187,共7页

首次研究了双频激励下两端固支微弯液压管道的非线性振动,分析了拍振现象发生时管路非线性受迫振动特性。利用广义哈密顿原理建立微曲管道控制方程,使用Galerkin法将非线性偏微分积分方程离散为非线性耦合常微分方程组,采用龙格库塔法... 首次研究了双频激励下两端固支微弯液压管道的非线性振动,分析了拍振现象发生时管路非线性受迫振动特性。利用广义哈密顿原理建立微曲管道控制方程,使用Galerkin法将非线性偏微分积分方程离散为非线性耦合常微分方程组,采用龙格库塔法数值求解,并用微分求积单元法进行数值验证,得到了微曲管道受迫振动响应。在此基础上,讨论了两个激励频率差值对管道中点受迫振动响应的影响,并分析了系统横向振动在一阶固有频率附近的分岔现象,考察了液压管道的混沌特性。分析结果表明,当两个激励频率相差较小时会出现混沌现象,随着频率差值的减小,管道的混沌区域先增大后减小。这些结论为多频激励下液压管道系统复杂振动的研究提供了理论依据和研究方法。 展开更多

关键词 双频激励 微弯管道 液压管道 拍振 混沌

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振动驱动热对流研究进展

5

作者 郭茜里 吴建钊 +3 位作者 王伯福 庄启亮 周全 刘宇陆 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期841-856,共16页

工程应用和自然界中的流动不可避免地受到外部振动激励的影响.当振动作用于含有温度梯度的流体系统时,高频振动激励会在系统内部产生平均流动,实现或者控制热量输运.这种由振动激励驱动的热对流现象被称为振动热对流.振动激励一般具有... 工程应用和自然界中的流动不可避免地受到外部振动激励的影响.当振动作用于含有温度梯度的流体系统时,高频振动激励会在系统内部产生平均流动,实现或者控制热量输运.这种由振动激励驱动的热对流现象被称为振动热对流.振动激励一般具有明显的周期性,提供了一种特殊的热对流驱动机制.这种驱动机制不仅为微重力环境下实现热量和质量的输运提供了新的方法,而且可以作为增强浮力驱动热对流系统传热的有效手段.主要从微重力环境、地表重力环境和多相流体中振动驱动热对流这3个方面,综述并探讨振动热对流中流动结构和传热特性的若干研究新方向及其进展,并对今后的研究方向进行展望. 展开更多

关键词 振动热对流 传热 流动结构

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BFRP增强橡胶混凝土梁抗冲击试验研究 被引量：5

6

作者 葛尹 《新型建筑材料》 北大核心 2020年第11期112-117,共6页

对玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)加固的橡胶混凝土梁的抗冲击性能进行试验研究,测试了11根由不同橡胶含量(0、15%和30%)、不同加固方案橡胶混凝土梁的抗冲击性能,以确定普通混凝土梁和橡胶混凝土梁的最佳加固方案。试验结果表明:与普通混... 对玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)加固的橡胶混凝土梁的抗冲击性能进行试验研究,测试了11根由不同橡胶含量(0、15%和30%)、不同加固方案橡胶混凝土梁的抗冲击性能,以确定普通混凝土梁和橡胶混凝土梁的最佳加固方案。试验结果表明:与普通混凝土相比,橡胶混凝土的能量传递比普通混凝土梁高10%~30%;橡胶混凝土梁损伤区域主要集中在冲击点附近并能减缓应力波的速度。尽管橡胶混凝土的抗压强度较低(橡胶含量为0、15%和30%的混凝土抗压强度分别为50.3、25.4、14.7 MPa),但冲击荷载作用下与钢筋混凝土梁相比位移更小。在相同冲击作用下,橡胶混凝土梁的峰值冲击力更低。在冲击作用下,使用BFRP加固冲击作用区域和加固整根梁的性能相似,因此,该方案能为加固混凝土结构提供一种较经济的解决方案。 展开更多

关键词 橡胶混凝土 纤维增强聚合物(FRP) 冲击荷载 能量吸收

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纳米马达的驱动机理研究进展 被引量：2

7

作者 朱芳艳 张田忠 《自然杂志》 2021年第1期9-17,共9页

纳米马达是一种将其他形式能量转化为机械能从而产生定向运动的纳米机器。文章概要介绍了不同种类纳米马达驱动机理的研究现状,简略分析了纳米马达在实际应用中存在的困难,并对未来的发展趋势进行初步展望。

关键词 纳米马达 物理场驱动 化学驱动 机械驱动

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考虑“筒中筒”耦合作用的深水隔水管柱与钻柱碰摩运动规律

8

作者 狄勤丰 骆大坤 +2 位作者 秦垦 王文昌 陈锋 《石油钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第1期25-32,共8页

深水钻井时,旋转钻柱与海洋环境力作用下发生振动的隔水管柱易发生接触,造成钻柱与隔水管柱的碰撞或者摩擦。为了解隔水管柱与钻柱间的运动状态,减轻两者间碰摩,保证作业安全性,提出了一种模拟深水隔水管柱-钻柱组成的“筒中筒”耦合系... 深水钻井时,旋转钻柱与海洋环境力作用下发生振动的隔水管柱易发生接触,造成钻柱与隔水管柱的碰撞或者摩擦。为了解隔水管柱与钻柱间的运动状态,减轻两者间碰摩,保证作业安全性,提出了一种模拟深水隔水管柱-钻柱组成的“筒中筒”耦合系统模型,通过分析二者间的位移与接触力,实现海洋深水钻井作业时隔水管柱与钻柱的耦合动力学模拟的建立。模拟结果表明,考虑隔水管柱与钻柱接触的情况下,海流作用和涡激作用对钻柱的动力学特征具有较大影响;海流速度增加,隔水管柱弯曲程度变大,隔水管柱的振动特征会限制钻柱运动;井口转速增加对钻柱的涡动特征影响小,但会增大钻柱与隔水管柱内壁的接触力,增大钻柱与隔水管柱的失效风险。该理论为海洋深水钻井摩阻分析提供了新的借鉴。 展开更多

关键词 深水钻井 钻柱动力学 “筒中筒”耦合结构 隔水管柱-钻柱耦合振动 接触碰撞

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液压成形对液体火箭发动机多层增强S型波纹管结构疲劳寿命的影响 被引量：1

9

作者 张涵 张东升 朱卫平 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第1期113-126,共14页

完善液体火箭发动机燃气摇摆装置中增强S型波纹管组件的疲劳寿命评估方法,提高其疲劳寿命预测精度,是发展可重复使用液体火箭发动机的重要课题之一。针对多层增强S型波纹管,为了计算其液压成形后的实际寿命数据,了解成形工艺对其疲劳寿... 完善液体火箭发动机燃气摇摆装置中增强S型波纹管组件的疲劳寿命评估方法,提高其疲劳寿命预测精度,是发展可重复使用液体火箭发动机的重要课题之一。针对多层增强S型波纹管,为了计算其液压成形后的实际寿命数据,了解成形工艺对其疲劳寿命的影响,提出一种充分考虑成形制备过程对结构不同区域几何构型和材料力学性能造成差异化影响后的波纹管疲劳寿命分析方法。该方法基于成形仿真和材料拉伸试验结果,构建实际波纹管有限元模型并进行三维仿真分析,得到其在高内压和不同摆动工况下结构危险点的循环载荷信息,并根据波纹管结构的低周疲劳失效特点采用子午向应力应变数据,以及经过平均应力应变修正的Manson-Coffin(M-C)公式对波纹管的循环寿命进行估算和对比分析。结果表明:波纹管疲劳寿命薄弱点位置和大小均与循环摆角有关;在预测计算中考虑液压成形作用影响更接近实际场景,所得结构疲劳寿命大小和所在区域均与理论模型值存在差异,在结构设计、优化和健康监测中不应忽视其影响。 展开更多

关键词 重复使用液体火箭发动机 增强S型波纹管 疲劳寿命 液压成形

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三维斜脊内肋微通道结构中液液两相流场特性数值仿真

10

作者 罗星皓 李家骅 +3 位作者 郑翔 邱翔 刘宇陆 毛海舫 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期49-55,共7页

微通道中液液两相流型的结构对于进行液液反应、萃取、乳化等过程的微反应器装置非常重要。针对两相非混溶(甲苯-水)体系下,选取VOF(流体体积)模型对带有三维斜脊内肋结构的Y型矩形微通道中两相流场特性进行数值仿真。影响因素包括两相... 微通道中液液两相流型的结构对于进行液液反应、萃取、乳化等过程的微反应器装置非常重要。针对两相非混溶(甲苯-水)体系下,选取VOF(流体体积)模型对带有三维斜脊内肋结构的Y型矩形微通道中两相流场特性进行数值仿真。影响因素包括两相入口流量比和斜脊几何结构参数,结果表明:随着甲苯和水相流量比Q _(t)/Q _(w)在0.24—1.00内增加,微通道内逐渐形成均匀的段塞流型结构,并随着流体流动保持稳定状态;当流量比一致时,在斜脊数量N=3且异侧排列下,微通道内形成的分散相段塞轴向尺寸L和相邻段塞间距l整体幅值变化减小,微通道内流场状态的稳定性得到了提升。此研究对优化控制微通道化学合成制备工艺参数提供了一定指导。 展开更多

关键词 两相流 VOF 数值模拟 微通道 流动状态 优化

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绝热逆向阴燃波的热扩散不稳定性

11

作者 毛逸杰 卢占斌 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期332-340,共9页

通过数值方法研究在绝热条件下逆向阴燃的热扩散不稳定性以及失稳后的非线性发展过程.通过正则模态分析方法研究绝热逆向阴燃的线性稳定性,得到以氧气Lewis数和气体流量Mg表征的线性稳定性图谱.结果表明,绝热逆向阴燃随控制参数的变化... 通过数值方法研究在绝热条件下逆向阴燃的热扩散不稳定性以及失稳后的非线性发展过程.通过正则模态分析方法研究绝热逆向阴燃的线性稳定性,得到以氧气Lewis数和气体流量Mg表征的线性稳定性图谱.结果表明,绝热逆向阴燃随控制参数的变化存在两种不同特征的不稳定性,即元胞(或指状)不稳定性和行波不稳定性,对阴燃波二维非线性失稳过程的模拟印证了这一线性稳定性分析结果. 展开更多

关键词 逆向阴燃 氧气Lewis数 元胞不稳定性 行波不稳定性

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适合特深井的双台肩钻杆接头副台肩间隙的确定 被引量：9

12

作者 陈锋 朱巍 +3 位作者 狄勤丰 王文昌 陈薇 王楠 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期90-96,共7页

为了满足越来越苛刻的钻井工况的要求,全球各大钻具制造厂商不断开发出具有更优越性能的特殊螺纹钻杆接头,普遍增加了副台肩结构形成双台肩钻杆接头。但是面对超深井和特深井复杂工况,现有钻具接头的副台肩间隙是否满足要求至今未被关... 为了满足越来越苛刻的钻井工况的要求,全球各大钻具制造厂商不断开发出具有更优越性能的特殊螺纹钻杆接头,普遍增加了副台肩结构形成双台肩钻杆接头。但是面对超深井和特深井复杂工况,现有钻具接头的副台肩间隙是否满足要求至今未被关注。为此,通过建立具有不同副台肩间隙的双台肩钻杆接头三维弹塑性有限元模型,分析了副台肩间隙对接头应力分布特征和抗扭性能的影响,确定了适合特深井的双台肩钻杆接头合理副台肩间隙。研究结果表明:①不同轴向力(对应不同井深)工况条件下,副台肩间隙对双台肩钻杆接头主台肩、副台肩、螺纹牙的承载比例有着很大的影响;②大轴向力条件下主、副台肩的承载相对较小而螺纹牙的承载较大,减小副台肩间隙可有效降低螺纹牙承载比例;③所考察的NC50双台肩钻杆接头,当轴向力小于3000 kN(井深小于9000 m),建议副台肩间隙选择0.40 mm;④当轴向力大于3000 kN(井深大于9000 m),建议副台肩间隙选择0.20mm。结论认为,根据井深特点使用具有更合理副台肩间隙的双台肩钻杆接头,可以有效地提高接头的使用性能、降低接头失效风险。 展开更多

关键词 钻杆接头 超深井 特深井 副台肩 间隙 应力分布 抗扭性能

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简单闭环路网交通流定常解 被引量：1

13

作者 张鹏 吕瑜佩 +4 位作者 郭明旻 林志阳 房锐 李晓洋 张小宁 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第2期123-132,共10页

基于在分岔路口满足用户均衡原理的假定,研究了由三条路段和两个交叉路口组成的简单闭环路网的交通流定常解问题,发现定常解参数及其性态依赖于路网上的车流总数:当车流总数不大于第一个临界值,或不小于第二个临界值时,定常解在每一条... 基于在分岔路口满足用户均衡原理的假定,研究了由三条路段和两个交叉路口组成的简单闭环路网的交通流定常解问题,发现定常解参数及其性态依赖于路网上的车流总数:当车流总数不大于第一个临界值,或不小于第二个临界值时,定常解在每一条路段上均为密度取常数的平凡解;否则,在瓶颈路口(上游最大流量大于下游最大流量的路口)的上游路段将产生激波间断,呈排队等候现象.对分岔路口和交汇路口为瓶颈的情况,分别给出了完整的解析结果. 展开更多

关键词 LWR模型 用户均衡原理 交通分配模型 激波间断 瓶颈效应

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带可变径稳定器底部钻具组合的等效刚度及其导向能力分析 被引量：5

14

作者 王光磊 狄勤丰 +4 位作者 张进双 王文昌 胡群爱 牛新民 张金成 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第2期15-18,I0016,共5页

带可变径稳定器的底部钻具组合可以通过地面控制实时调整稳定器外径,快速实现不同的底部钻具组合控斜功能,大幅节省起下钻更换钻具的时间,具有广阔的应用前景。底部钻具组合的导向能力与其在井眼内的变形特征密切相关,首先针对带可变径... 带可变径稳定器的底部钻具组合可以通过地面控制实时调整稳定器外径,快速实现不同的底部钻具组合控斜功能,大幅节省起下钻更换钻具的时间,具有广阔的应用前景。底部钻具组合的导向能力与其在井眼内的变形特征密切相关,首先针对带可变径稳定器的底部钻具组合结构特征,考虑稳定器外径变化引起的支座径向位移以及井眼曲率影响,完善底部钻具组合纵横弯曲梁三弯矩方程,实现底部钻具组合在弯曲井眼内的变形特征及其应变能的求解,形成基于应变能的底部钻具组合等效刚度计算方法;其次,利用底部钻具组合三维静力分析模型的加权余量法,计算得到带可变径稳定器底部钻具组合在不同结构时的钻头侧向力。结果表明,带可变径稳定器底部钻具组合的等效刚度系数受稳定器外径影响较大,并与钻头侧向力具有一定的相关性。 展开更多

关键词 可变径稳定器 底部钻具组合 等效刚度 应变能 钻头侧向力

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考虑城市住房分布的二维连续型动态交通分配模型及其污染物排放估计 被引量：3

15

作者 李晓洋 林志阳 +1 位作者 吕瑜佩 张鹏 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第1期27-41,共15页

将城市交通路网抽象为二维连续的平面,提出一个考虑城市住房分布的二维连续型动态交通分配模型,并估计了城市交通污染物排放水平.该模型中,住房分布影响交通需求,出行者根据用户最优准则选择出发时间和路径,可以用于模拟城市交通运行的... 将城市交通路网抽象为二维连续的平面,提出一个考虑城市住房分布的二维连续型动态交通分配模型,并估计了城市交通污染物排放水平.该模型中,住房分布影响交通需求,出行者根据用户最优准则选择出发时间和路径,可以用于模拟城市交通运行的动态演化过程,得到密度、速度和流量等物理量.采用基于车辆速度和加速度的微观污染物排放模型VT-micro估计城市交通CO2动态排放水平.基于三角网格,采用有限体积法、投影算法和相继平均法进行数值求解,给出一个数值算例验证了模型和算法的有效性. 展开更多

关键词 连续型动态交通分配 住房分布 出发时间选择 路径选择 污染物排放

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中间支撑刚度对双跨梁屈曲稳定性的影响 被引量：5

16

作者 毛晓晔 邵志华 +3 位作者 舒送 范鑫 丁虎 陈立群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1-9,17,共10页

研究了中间弹性支撑对受轴向压力的双跨梁屈曲稳定性的影响。分别采用整体以及分段方式建立了带中间弹性支撑的双跨梁模型,通过计算固有频率以及临界屈曲压力,相互验证了两种模型,并得到临界轴力随中间支撑刚度的变化规律。在此基础上,... 研究了中间弹性支撑对受轴向压力的双跨梁屈曲稳定性的影响。分别采用整体以及分段方式建立了带中间弹性支撑的双跨梁模型,通过计算固有频率以及临界屈曲压力,相互验证了两种模型,并得到临界轴力随中间支撑刚度的变化规律。在此基础上,用整体梁模型分析双跨梁的静力学屈曲分岔现象,着重讨论了中间约束刚度对屈曲位形的影响。研究发现,在中间支撑刚度小于一个临界值时,随着支撑刚度的增加,虽然一阶屈曲位形逐渐远离简支屈曲梁的半周期正弦位形,但依然是稳定的;只是需要越来越高阶的截断,才能得到收敛的屈曲位形。而当中间支撑刚度超过临界值后,二阶位形变得稳定;仅采用单周期的正弦函数就能足够精确地描述屈曲位形,并且中间支撑刚度对临界轴力不再产生影响。该研究将为带中间支撑的梁或者管道设计提供理论指导。 展开更多

关键词 双跨梁 屈曲 压杆稳定 截断

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基于LBM的壁湍流跨尺度能量传递结构统计 被引量：2

17

作者 高铨 邱翔 +2 位作者 夏玉显 李家骅 刘宇陆 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1257-1267,I0001,共12页

壁湍流不同尺度间能量传输特性存在着明显的各向异性,了解能量不同尺度间传递的空间分布是进一步构造高保真各向异性大涡模拟亚格子模式的前提.基于格子Boltzmann数值(lattice Boltzmann method,LBM)模拟方法对雷诺数Re_(τ)=180的槽道... 壁湍流不同尺度间能量传输特性存在着明显的各向异性,了解能量不同尺度间传递的空间分布是进一步构造高保真各向异性大涡模拟亚格子模式的前提.基于格子Boltzmann数值(lattice Boltzmann method,LBM)模拟方法对雷诺数Re_(τ)=180的槽道湍流进行直接数值模拟.结果与公开的槽道湍流数据库进行对比,平均速度剖面、雷诺应力和脉动速度均方根均取得了较好的一致性,验证了LBM方法模拟槽道湍流的可靠性.对模拟后的数据采用空间滤波方法得到不同尺度间能量交换量的空间分布场,结合结构识别捕捉方法——聚类分析法对不同尺度间能量传输结构的空间分布特性进行了分析.结果表明尺度间能量传输结构在全流场物理空间中主要为小尺寸结构,结构的体积概率密度呈现出-4/5幂律,按结构距壁面最小距离以结构距壁面距离又可将结构划分为附着结构和分离结构,其中附着结构以较小的数量占比达到了较高的体积占比,表明附着结构多为大尺寸结构,进一步的对附着结构的统计表明结构在尺寸上存在着一定的幂律关系,表明不同尺度间能量输运结构也具有Townsend提出的附面涡的自相似性,最后对能量正反传附着结构的成对特性研究发现,能量正传-反传结构对倾向于沿展向并排排列. 展开更多

关键词 槽道湍流 空间滤波方法 尺度尺度能量输运 聚类分析方法 附面涡模型

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三维Schrodinger方程的改进无单元Galerkin方法 被引量：2

18

作者 程珩 彭妙娟 程玉民 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期14-26,共13页

建立了三维Schrodinger方程的改进的无单元Galerkin(简称IEFG)方法。采用改进的移动最小二乘法(简称IMLS)建立三维Schrodinger方程的试函数,代入该问题基于罚函数法施加本质边界条件的Galerkin积分弱形式,推导IEFG方法的计算公式,然后... 建立了三维Schrodinger方程的改进的无单元Galerkin(简称IEFG)方法。采用改进的移动最小二乘法(简称IMLS)建立三维Schrodinger方程的试函数,代入该问题基于罚函数法施加本质边界条件的Galerkin积分弱形式,推导IEFG方法的计算公式,然后采用差分法求解IEFG方法得到的方程,得到了最终的离散方程。利用算例讨论了权函数、影响域比例参数和罚函数对精度的影响,以及解的收敛性、误差和计算效率,说明了本文IEFG方法的正确性,以及具有比无单元Galerkin(简称EFG)方法更高计算效率的优点。 展开更多

关键词 无网格方法 改进的无单元Galerkin方法 改进的移动最小二乘法 SCHRODINGER方程 罚函数法

原文传递

轴向力作用下过屈曲Timoshenko梁与Euler-Bernoulli梁的自由振动特性对比 被引量：1

19

作者 井洁 毛晓晔 +1 位作者 丁虎 陈立群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期33-40,71,共9页

首次研究了过屈曲轴向力下Timoshenko梁的自由特性,并且与Euler-Bernoulli梁对比。首先建立了受轴向压力作用的Timoshenko梁横向振动偏微分-积分控制方程,导出两端简支边界条件下临界屈曲轴向力和屈曲位形。与Euler-Bernoulli梁进行对比... 首次研究了过屈曲轴向力下Timoshenko梁的自由特性,并且与Euler-Bernoulli梁对比。首先建立了受轴向压力作用的Timoshenko梁横向振动偏微分-积分控制方程,导出两端简支边界条件下临界屈曲轴向力和屈曲位形。与Euler-Bernoulli梁进行对比,判断了两种梁模型屈曲位形的稳定性,讨论了轴向力作用下参数对静态屈曲分岔的影响。运用Galerkin截断法对比了两种梁在过屈曲轴向力下的固有频率,着重讨论了参数对固有频率的影响及模型适用性。研究发现,与屈曲前相反,由于屈曲发生更早,Timoshenko梁屈曲后的基频在相同轴向力下总是大于Euler-Bernoulli梁;Timoshenko梁一部分振动能量存储在截面转动变形中,软化了弯曲刚度,这种软化作用在高阶频率上体现更明显,因此两种模型高阶频率差异要大于基频。对于两种梁模型,在屈曲发生后,除一阶频率随轴力增加而增加,高阶频率都不受轴力的影响,而屈曲前各阶频率都随轴向力增加而减小。对于长细比较大的梁,两种模型固有频率差异会越小,进一步说明了将Euler-Bernoulli梁用于细长梁研究、而将Timoshenko梁用于短粗梁研究的必要性。 展开更多

关键词 TIMOSHENKO梁 屈曲 轴向力 固有频率 截断

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有障碍物通道内双向行人流的自组织现象 被引量：4

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作者 吴成 蓝冬恺 董力耘 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期382-392,共11页

采用改进社会力模型研究了有障碍物的通道内双向行人流的自组织现象.在模型的自驱力项中同时考虑了静态场和视野场的作用.每个行人根据静态场确定期望运动方向,并根据其视野场确定可行的路径.通过数值模拟研究了周期性或开放性边界条件... 采用改进社会力模型研究了有障碍物的通道内双向行人流的自组织现象.在模型的自驱力项中同时考虑了静态场和视野场的作用.每个行人根据静态场确定期望运动方向,并根据其视野场确定可行的路径.通过数值模拟研究了周期性或开放性边界条件下圆柱和隔栏的不同放置方式对行人流的影响.虽然存在障碍物,自组织成行仍是双向行人流的主要特征,而通道内则呈现了更丰富的行人流运动斑图.模拟结果表明:在周期性边界条件下障碍物往往会引起通道堵塞,降低行人的平均速度;在开放性边界条件下,水平壁上设置短的垂直隔栏可以减少行人的行程时间,并使发生堵塞的概率减小. 展开更多

关键词 社会力模型 背景场 视野场 自组织现象 成行

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