二维模具成形过程计算机仿真

论述了二维模具成形过程力学模型及其接触搜寻算法和动态显式算法，给出一个电器模具应用实例。     

气体火花开关放电的数值模拟

 基于Rompe-Weizel火花动态电阻公式，数值计算了电容器经火花开关放电时负载电阻上的输出电压。在相同电参数条件下，计算所得的峰值电压为54 kV，前沿为2.0 ns，与实验所得的55 kV和2.3 ns基本吻合。基于Braginskii火花动态电阻公式，在假定火花开关电导率恒定与电导率渐变的条件下，利用传输线放电电路数值计算了气体火花开关的非线性动态电阻。与已有实验测量结果(0.7～0.9 Ω)对比，发现电导率渐变模型(0.5～0.8 Ω)更适合用于反映火花开关的动态电阻变化过程。进而在此模型中引入了负载电阻项，通过计算负载端的透射电流，数值计算得单脉冲形成线对负载放电时的电压脉冲前沿为7～9 ns，而利用单线经高压氢气自击穿火花开关放电得到初步实验结果为8 ns。     

双组分混合物沸腾换热的理论研究

本文利用动态微液层模型对双组分混合物的沸腾换热现象进行了理论预测。本模型认为沸腾换热的机理主要是由于在气泡的周期生长过程中所形成微液层的蒸发。模型中考虑了气泡生长过程中液体传质的影响,给出了气泡生长过程中传热面上气-液-固接触的动态构造,计算结果与实验结果能够较好的符合。     

长导通等离子体开关断路过程的粒子模拟

 利用PIC(particle-in-cell) 粒子模拟方法对长导通等离子体断路开关的断路过程进行了模拟研究。介绍了计算模型的建立和边界的处理。模拟结果揭示了断路间隙的形成过程和机制，并据此对等离子体断路开关断路阶段的现有模型进行了定性的修正，认为断路过程中Hall融蚀和静电融蚀机制将同时存在，静电融蚀在开关最终的断路中占主导作用，且静电融蚀是由于磁场排斥引起的。     

能量输运对柱状等离子体开关磁场穿透过程的影响

 对于高密度、导通时间为μs级的柱状等离子体开关，利用磁流体动力学理论(MHD)，对其导通阶段的磁场穿透过程进行了模拟，得到了磁场分布随时间的变化；研究了开关导通过程中能量输运导致的温度不均匀分布对磁场穿透过程的影响。模拟结果表明：对于高密度等离子体开关，磁场以远大于磁扩散速率的速度穿透到等离子体中；在磁压对等离子体产生的压缩效应和欧姆加热效应共同作用下，激波区域的等离子体温度显著升高，这进一步加速了磁场穿透；当考虑能量输运方程时，开关导通时间为0.87 μs，比等温模型的结果0.92 μs短，与实验结果0.87 μs相一致。     

氦气压强对单脉冲过程电光开关特性影响的数值分析

根据单脉冲过程电光开关气体放电的微观物理过程,提出了氦气放电的一维数值模型。用数值方法分析了气压对单脉冲过程电光开关的气体击穿、放电电流、KDP晶体两侧电压、开关效率、开关速度、等离子区电子温度及等离子体浓度的影响。数值计算结果表明,气压主要影响开关速度的快慢,而对开关效率的大小影响作用不大。在相同开关脉冲的驱动下,在气压较低的情况下,开关速度随气压增大而变快;而在气压较高的情况下,开关速度随气压增大而变慢。由此得到口径为8cm×8cm电光开关的最佳工作气压为1-4 kPa的结论。     

等离子体电极普克尔盒电光开关单脉冲过程数值模拟

采用流体模型对等离子体电极普克尔盒(PEPC)电光开关单脉冲过程进行了数值模拟分析.模型包括带电粒子连续性方程、动量守恒方程、电子平均能量方程及空间电位泊松方程.分别采用隐式指数差分格式，超松弛迭代法(SOR)和经典四阶龙格-库塔法(R-K)对带电粒子连续性方程，泊松方程和电子平均能量方程进行数值求解.模拟分析了PEPC单脉冲过程中的带电粒子浓度、电子温度、空间电场、PEPC的放电电流、晶体两侧电压和开关效率的时间演化特性.模型得出了PEPC中气体放电等离子体的微观物理过程与PEPC宏观参量的关系，对设计 关键词： 等离子体电极普克尔盒 电光开关 数值模拟 气体放电     

基于流形覆盖的岩体宏细观破裂的颗粒离散元法

本文基于流形覆盖的思想,结合颗粒接触模型,构造一种新的颗粒离散元数值方法即MPD(Manifold Particle Discrete),该方法可以从宏细观角度分析岩体破裂的全过程.通过分析流形覆盖和球颗粒模型,构造三维流形覆盖的四面体单元,得到MPD模型的平衡方程和相容方程.通过数值算例,验证了所提出的数值方法的正确性和分析岩石破裂的可行性.     

结合人眼微动的新型非经典感受野模型

基于眼球微动机理,提出了一种结合静态、动态机理的贴近非经典感受野的模型。该模型以感受野轴两侧的两个半椭圆环为非经典感受野抑制区,并在其中设立子区域。通过抑制方向角度模拟微动,结合抑制权值与图像亮度特征,得到最后能量值。研究结果表明,利用该模型提取目标轮廓时,可较好地抑制背景纹理,保留较多轮廓,相比于传统模型有较好的效果。     

开关变换器离散子系统混沌点过程描述及EMI抑制

利用混杂系统理论将开关变换器描述为连续子系统和离散子系统的集合,由此根据混沌PWM规律,建立离散子系统的开关混沌点过程模型. 同时以常用的线性分段混沌映射实现混沌PWM控制,分析得出混沌PWM点过程的特征函数,概率密度函数,进一步得到混沌PWM和周期PWM的频谱特性. 论文的试验结果表明,输出电压稳定情况下混沌开关变换器,实现了谐波峰值的抑制,开关变换器EMI特性明显改善. 关键词： 混杂系统 开关变换器 混沌点过程 电磁干扰     

稳态燃烧室进气过程的大涡模拟

为精确描述燃烧室进气过程中的流场动态特性,本文应用大涡模拟模型对燃烧室稳态进气过程进行三维瞬态数值模拟研究,着重考察了三种不同亚网格模型(SGS)的性能,这三种SGS模型是:代数Smagorinsky模型、动态Smagorinsky模型和单方程动态动能输运模型(LDKEM)。计算结果表明LEDKEM模型和动态Smagorinsky模型均能较好地反映流场的瞬变性和随机性,前者性能最佳;而代数Smagorinsky模型精度较差,且不能模拟流场的微结构。     

继电器动态过程中动态参数的测试方法

本文介绍了一种测试继电器在动态过程中动态参数测试的方法。采用此方法能直接测量和观察继电器动态过程中的线圈电压、电流 ,同时可测出继电器的动作时间 ,还可了解其接点在接触过程是否有振动现象存在。所以 ,此方法是一种多用途的继电器动态参数测量方法     

沸腾换热及临界热流的动态微液层模型

对于水平面上的池内饱和沸腾传热机理,本文提出了一种新的微液层理论模型。与以前的理论模型不同的是,微液层模型给出了传热面上气-液-固接触的动态构造。饱和沸腾换热的主要机理在于动态微液膜的蒸发并与单个气泡的动力学过程密切相关。该模型能很好地预测充分发展的核沸腾换热曲线。由沸腾曲线上的极大值而很自然地导出临界热负荷。理论计算结果和已有的实验的结果相当吻合。     

热加工过程中动态再结晶现象的多相场研究

金属热加工过程中的动态再结晶引起的组织演化难以通过实验实时观察, 本文基于Ginzburg-Landau动力学方程, 构造多相场法与位错密度计算相耦合的物理模型, 模拟了热加工过程中的动态再结晶现象.研究了不同温度和不同应变速率下的动态再结晶过程, 阐述了应力-应变曲线由单峰形式转变为多峰形式的原因.此外, 本文利用多相场法对多阶段变形过程进行了系统模拟, 研究了静态回复对动态再结晶过程的影响, 分析了不同的热加工参数对动态再结晶动力学的影响, 发现在变形间断过程中, 晶粒尺寸不断增大, 较高的变形温度和较低的应变速率可以加速动态再结晶过程.     

未饱和土壤中多相多组分热质迁移过程的动态模拟研究

本文研究了未饱和土壤中热、湿与盐分的复合迁移过程的机理和动态特性．建立了描述多相多组分热质迁移过程的动态模型和相应的微分方程组并进行了数值模拟，获得了土壤中温度分布、盐分分布和湿分分布的动态分布特性．模拟结果和实测值相比较，表明本文建立的模型是合理可信的．     

600 kJ供能系统及其在轨道炮中的应用

 本文介绍了一种适合于电磁轨道炮使用的600 kJ供能系统。初级能源是电容器组。经过短路开关和电感储能线圈组成的转换电路，把能量输送给轨道炮。系统的主控开关和短路开关是金属接触型固体介质爆炸开关。本文推荐了一种爆炸开关闭合电阻随时间变化的经验模型。这套供能系统经过实验证明，它运行可靠、性能稳定。     

伪火花放电开关电压跌落过程实验研究

 设计了典型参数下的伪火花放电开关，进行了空气介质下的电压特性实验，给出了伪火花开关放电电压与气压变化的关系曲线；测量了产生伪火花放电的气压范围（1~29Pa）和单间隙伪火花放电开关耐受电压的最大值(40kV)，测得了伪火花放电与辉光放电的转折点气压(29Pa)，并对实验结果进行了理论分析。研究了伪火花放电开关电压跌落时间与放电电压的关系，首次将开关电压跌落过程分为暂态阶段和稳态阶段，讨论了放电电路参数，气体压力，开关结构和放电电压对电压跌落时间的影响。实验表明，在气压和开关结构不变的条件下，暂态过程时间由放电电压决定，电压越高，则所需时间就越短；稳态过程时间由放电电路参数决定，不受放电电压影响。     

同轴场畸变气体开关运行特性

 开关静态工作特性通常会随放电次数的增加而发生某些变化。针对“强光一号”加速器工作初期、工作中后期和不稳定工作期的120只气体开关，在随机抽样的基础上进行静态实验，给出了三个不同阶段直流自击穿电压与气压的关系。根据0.08 MPa下工作中、后期开关连续80次的直流自放电电压，同时利用Gauss和Weibull概率统计模型，分别计算了不同电压下单只开关和系统的自放电概率。结果均表明，对于工作中、后期的开关，当气压为0.19 MPa时，在42 kV运行电压下，加速器上120只气体开关不发生自放电的概率大于90％，与实际运行情况相符，此时开关的动态放电时延为170 ns，抖动小于20 ns。     

等离子体断路开关和电感负载间的功率流特性

利用PIC (particle-in-cell) 方法，结合实验装置的几何结构和实验结果，采用动态开关模型，对微秒等离子体断路开关和电感负载间的功率流特性进行了研究。模拟得到了与实验结果符合较好的开关电压和负载电流波形，并给出了开关下游出现的稀薄等离子体的密度(约1012 cm-3)和速度(约1 cm/ns), 同时也得到了开关下游的空间电流分布。模拟结果表明，开关下游的结构应避免阻抗突变以减少电流损失，同时提高开关阻抗可有利于提高负载上的最大功率。     

环形磁芯快脉冲动态参数测量方法

 磁开关压缩脉冲过程中，磁芯磁参数需历经非饱和与饱和两个阶段，磁滞回线变化经历半个周期，通过测量这一变化过程中通过磁开关绕组的电流和磁通量变化率，可以计算出磁芯的磁滞回线，确定饱和磁通密度、剩磁等动态参数。 讨论了基于高电压放电和脉冲压缩方法测量磁芯动态参数的原理，给出了测试装置的电路原理和电路元件参数的选择方法，测量了大型磁开关磁芯快脉冲条件下的电参数，计算了相关的磁参数，给出了实验结果。