MWCNTs复合物纳米流体的摩擦学性能

将油性剂油酸(OA)填充进多壁碳纳米管(MWCNTs)的空腔内制备复合物，再以复合物为添加剂制备一种纳米流体，考察了复合物的质量分数、MWCNTs的酸处理时间以及摩擦测试条件等对纳米流体摩擦学性能的影响，并分析了复合物的润滑机理. 结果表明:油酸被成功填充到经酸处理的MWCNTs管内，填充率约20%；摩擦过程中，复合物制备的纳米流体的摩擦系数有不断减小趋势，其减摩效果甚至优于同等含量的油酸乳化液；当复合物的质量分数为0.1%左右时，纳米流体可获得最佳的减摩、抗磨效果；随着酸化处理时间的增加，复合物制备的纳米流体的减摩、抗磨性能会有所提高. 摩擦过程中，复合物可释放出油酸并形成润滑膜，MWCNTs则能够在油酸形成的润滑膜上发挥“微轴承”的作用，从而使复合物获得更加优良的减摩、抗磨效果.      

矩形槽道内表面活性剂减阻流体场特性

采用粒子图像测速仪对矩形槽道内表面活性减阻流体在流动方向(x方向)与壁 面垂直方向(y方向)所在平面的流场进行了测量，分析了速度、涡量、速度脉 动相关量在流场内的瞬态分布，以及对500幅相同工况的流场进行了统计平均. 结 果显示: 与牛顿流体相比, 表面活性剂减阻流体接近于层流流动，横向速度脉动被大幅 减弱，导致湍流输运减弱，雷诺应力远远小于水. 减阻流体流向速度脉动呈条带 特征，沿流动方向发展，反映了减阻流体不同于水的湍流输运特征.     

接触角滞后与流体动压润滑的相关性研究

理论研究表明不同润湿性界面对流体动压润滑油膜厚度有着显著地影响，一般采用接触角(CA)来表征固液界面润湿性. 而由热力学原理推导出的界面势能垒理论模型不仅与接触角相关，也是接触角滞后(CAH)的函数. 本文作者通过对不同基体材料的滑块进行表面张力修饰，获得了不同亲和性的界面. 利用干涉法及荧光法分别测量了不同润湿性界面的流体动压润滑膜厚及油膜受剪切的流动特性，研究了接触角及接触角滞后两个界面参数对流体动压润滑油膜厚度的影响，并对势能垒与接触角滞后的关系进行了讨论. 结果表明:接触角与流体动压润滑油膜厚度的相关性较差，接触角滞后可以更好地表征界面效应对流体动压润滑油膜厚度的影响.      

激波冲击下air/SF6界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性

实验研究了低马赫数(1.27)激波作用air/SF6界面的RM不稳定性问题.air/SF6初始正弦界面由厚度为1～2 μm的薄膜相隔得到,用阴影法测试界面演化过程.实验结果表明:由于不稳定性重流体(SF6)向轻流体(air)演化成“尖钉”结构,而轻流体演化为“气泡”结构;由于界面切向速度差的Kelvin-Helm-ho...     

先驱膜的连续法流体动力学模型

研究具有先驱膜的流体团扩散的模型. 流体团和先驱膜作为 一个整体用与组分序参数耦合的Navier-Stokes方程, CHW(Cahn, Hilliard, van der Waales)方程和GNBC(广义Navier边界条件)进行数值模拟和分析. 流体团在VW(van der Waals)分子长程力和表面张力以及黏性力的共同作用下开始扩散，纳米尺度厚的先驱膜在 VW力达到一定值时缓慢生成，它的长时间演变的剖面形状表现为与理论结果一致 的1/x次律. 膜的前沿------接触线随时间演变具有幂次律，这种对时间的依赖关 系也在实验结果(Leger, 1984)中得出. 分界面的相对拉伸对时间也具有幂次相似律，但幂次指数 比前者要稍微大一点.     

多孔介质内黏弹性流体的热对流稳定性研究

基于修正的Darcy模型, 介绍了多孔介质内黏弹性流体热对流稳定性研究的现状和主要进展. 通过线性稳定性理论, 分析计算多孔介质几何形状(水平多孔介质层、多孔圆柱以及多孔方腔)、热边界条件(底部等温加热、底部等热流加热、底部对流换热以及顶部自由开口边界)、黏弹性流体的流动模型(Darcy-Jeffrey, Darcy-Brinkman-Oldroyd以及Darcy-Brinkman -Maxwell模型)、局部热非平衡效应以及旋转效应对黏弹性流体热对流失稳的临界Rayleigh数的影响. 利用弱非线性分析方法, 揭示失稳临界点附近热对流流动的分叉情况, 以及失稳临界点附近黏弹性流体换热Nusselt数的解析表达式. 采用数值模拟方法, 研究高Rayleigh数下黏弹性流体换热Nusselt数和流场的演化规律,分析各参数对黏弹性流体热对流失稳和对流换热速率的影响.主要结果:(1)流体的黏弹性能够促进振荡对流的发生;(2)旋转效应、流体与多孔介质间的传热能够抑制黏弹性流体的热对流失稳;(3)在临界Rayleigh数附近,静态对流分叉解是超临界稳定的, 而振荡对流分叉可能是超临界或者亚临界的,主要取决于流体的黏弹性参数、Prandtl数以及Darcy数;(4)随着Rayleigh数的增加,热对流的流场从单个涡胞逐渐演化为多个不规则单元涡胞, 最后发展为混沌状态.      

低雷诺数流体力学介绍

、概述设物体在流体中运动,其尺度为 a,运动速度为 U,流体的密度为ρ,粘性系数为μ.μ具有质量/长度×时间的量纲(ML~(-1)T~(-1)).对于水,μ=10~(-2)泊(Poise).流体的运动粘性系数为ν,ν=μ/ρ,量纲为长度~2/时间(L~2T~(-1)).对于水,ν=10~(-2)厘米~2/秒=1 centistokes.     

多孔介质内黏弹性流体的热对流稳定性研究

基于修正的Darcy模型,介绍了多孔介质内黏弹性流体热对流稳定性研究的现状和主要进展.通过线性稳定性理论,分析计算多孔介质几何形状(水平多孔介质层、多孔圆柱以及多孔方腔)、热边界条件(底部等温加热、底部等热流加热、底部对流换热以及顶部自由开口边界)、黏弹性流体的流动模型(Darcy-Jeffrey, DarcyBrinkman-Oldroyd以及Darcy-Brinkman-Maxwell模型)、局部热非平衡效应以及旋转效应对黏弹性流体热对流失稳的临界Rayleigh数的影响.利用弱非线性分析方法,揭示失稳临界点附近热对流流动的分叉情况,以及失稳临界点附近黏弹性流体换热Nusselt数的解析表达式.采用数值模拟方法,研究高Rayleigh数下黏弹性流体换热Nusselt数和流场的演化规律,分析各参数对黏弹性流体热对流失稳和对流换热速率的影响.主要结果:(1)流体的黏弹性能够促进振荡对流的发生;(2)旋转效应、流体与多孔介质间的传热能够抑制黏弹性流体的热对流失稳;(3)在临界Rayleigh数附近,静态对流分叉解是超临界稳定的,而振荡对流分叉可能是超临界或者亚临界的,主要取决于流体的黏弹性参数、Prandtl数以及Darcy数;(4)随着Rayleigh数的增加,热对流的流场从单个涡胞逐渐演化为多个不规则单元涡胞,最后发展为混沌状态.     

触变性流体在振荡载荷作用下的响应

采用Moore型触变性流体本构方程，研究了振荡载荷作用下的应力响应．发现：(1)稳态情况下，描述流体内部结构状态的参量为时间的周期函数；(2)剪应力和剪应变率之间关系为一闭合的滞后环。     

流体与结构相互作用问题的FE-SPH耦合模拟

应用有限元(FE)-光滑粒子流体动力学(SPH)耦合法模拟了具有自由表面的不可压流体与结构的相互作用问题.流体和结构分别采用SPH法和有限元法同时求解,两者在交界面处的相互作用通过接触算法进行处理.为了避免隐式计算压力,通过引入人工压缩率,将不可压流体近似为人工可压缩流体.采用FE-SPH耦合法对弹性板在随时间变化的水压作用下的变形以及倒塌水柱冲击弹性结构两个问题进行了模拟.模拟结果与实验结果以及其他已有数值结果符合良好,说明FE-SPH耦合法用于流体与结构相互作用问题的模拟是可行和有效的.     

工程岩体断裂构造发育程度的定量评价研究IAEG信息(会讯)

岩体断裂构造发育程度及其均匀性是影响岩体结构类型、岩体质量优劣及岩体稳定性分析以及工程岩体综合分区利用的重要因素, 因此岩体断裂构造发育程度的定量评价具有重要的工程意义。本文以三峡工程永久船闸边坡工程为例, 系统地讨论了工程岩体断裂构造发育程度的评价方法、定量评价指标的确定原则、断裂构造发育程度的分级标准等。研究表明, 根据岩体断裂构造发育特点, 综合运用多层次模糊综合评判法和人工神经网络技术是评价工程岩体断裂构造发育程度的有效方法。     

西南某巨型水电站坝区推覆断层研究

马家河坝断层发育于金沙江某巨型水电站库区,距坝址最近仅3km,且沿江两岸出露,主断面不同部分和次级断层结构样式和变形特征复杂。所以对断层的认识一直是大坝稳定性评价的重点也是争论的焦点。通过大比例尺野外填图、开挖平硐和室内构造解析获得了大量新资料,认为该断层是一个发育在地台内部的小型推覆构造。首次厘定了断层几何学和运动学特征和影响范围,分析了断层的动力学机制。这对大坝的施工和蓄水后的安全运行有重大意义。     

分形维数在大型旋转机械故障诊断中的应用

为了识别大型旋转机械的故障模式,运用分形理论,提出了分段关联维数的计算方法,并以分段关联维数为特征量,通过建立状态距离函数,实现了模式识别。该方法克服了通常只通过计算一段数据的关联维数就进行故障识别的缺点。通过对仿真信号、滚动轴承实测信号的诊断,表明所提出方法的有效性,具有实用价值。     

基于蚁群算法的复杂系统多故障状态的决策

故障树在设备的故障诊断中被广泛应用。当系统复杂度较大时,故障模式和故障树的分支会剧烈增加,故障现象和故障原因因此出现复杂关系,这必然给故障检测和诊断推理带来极大的困难。在故障诊断中引入一种新的人工智能方法,即蚁群算法,可以确定故障树的最优检测次序,并指导系统多故障状态的决策。由于该方法具有平行性、鲁棒性等特点,可以很好地解决前面所提问题。仿真结果显示,在故障树中采用该新方法可行、有效。     

九甸峡工程区断层测年结果研究与讨论

断层的年代测定是研究断层活动性的重要内容之一。然而, 一个工程同一条断层会出现不同的测年结果, 从而引起争议和难予决断。近年来我们通过几个大型工程区域稳定性研究, 对此获得了一些认识。本文以洮河九甸峡地区几条主干断层为研究对象, 采用同位素年龄测定与野外地质调查和显微构造分析相结合的方法, 对断层测年问题作一分析和讨论, 也许对岩土工程断层活动性研究有一定参考价值。     

Local joint information based active fault tolerant control for reconfigurable manipulator

This paper is concerned with the active fault tolerant control problem for reconfigurable manipulator actuator based on local joint information. It is considered that the entire reconfigurable manipulator system consists of a couple of independent joint modules as subsystems, which are controlled using unified radial basis function neural network adaptive algorithm using local joint information when actuators are fault free. For the subsystem in actuator fault situation, fault detection is achieved through comparing the user defined threshold to the residual between actual velocity value and nonlinear velocity observation value. The unknown input state observer is exploited for fault identification. Based on the information aforementioned, a compensation term is added to the proposed control algorithm for switching to realize active fault tolerant control when subsystem in fault. The advantages of the presented scheme are that unlike the complex control structure in centralized control, this scheme possesses simple control structure, as well as could isolate and tolerant the fault in subsystem. Furthermore, it can be easily applied to different configurations without any parameters modification. It means that the local fault could not affect the joint in normal situation. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed method, two different 2-DOF reconfigurable manipulators are employed for simulation.     

变转速工况下高速列车轴承转子系统特性分析

高速列车的发展使得其关键零部件——轴承的安全问题日益突出. 现有的轴承模型均是建立在匀速工况下, 不能描述系统在变转速工况下运动状态. 为了解决这个问题, 建立了一个变转速工况下高速列车轴箱轴承转子系统动力学模型, 模型通过角度迭代计算得到了滚动体在不均匀时间内转过的总角度, 进而确定了滚动体在任意时刻的空间位置. 在匀速工况和变转速工况下, 对具有外圈故障的轴承模型进行了实验对比, 验证了模型的有效性. 利用轴心轨迹定性分析了外圈故障、内圈故障和滚动体故障对系统稳定性的影响, 并通过实验验证了分析结果的可靠性. 利用二维不变矩作为特征指标定量分析了三类故障对系统稳定性的影响. 分析结果表明: 当轴承角加速度较小时, 外圈故障对系统稳定性影响最大; 当轴承角加速度较大时, 滚动体故障对系统稳定性影响最大, 但是影响程度随着故障尺寸的变大而逐渐减小. 同样地, 利用二维不变矩作为特征指标进行了系统的稳定性临界状态分析, 确定了在不同转速工况下和不同故障类型下临界状态对应的最大故障尺寸. 研究结果表明: 随着轴承内圈转速的上升, 不同故障类型对应的最大尺寸都会减小, 其中滚动体故障尺寸大都是最小的, 说明滚动体故障对系统稳定性影响最大.      

An elementary consideration of some extrusion defects

Summary It is shown that the best upper bounds to the load in direct extrusion when the fault known as piping is anticipated are less than the best upper bounds obtainable by the use of similar deformation patterns, when piping is assumed not to be going to occur. A similar approach is made to the case in which a short slug is pierced by two equal size punches and which results in faults at the container wall; this instance is important because it is analogous to the new method by which gudgeon pins are formed.     

Modeling of fault slip in earthquakes

The total energy release and the length of interfacial crack growth associated with an earthquake are analyzed based on a horizontal one-dimensional semi-infinite elastic model of fault of uniform rectangular cross section between two rigid rocks. Initial interfacial cracks of finite length are assumed to exist on the top and bottom surfaces of the fault. A compressive force is applied at the end of the fault and uniform frictional forces are exerted on the crack surfaces. When the compressive force reaches a critical value, fault slip against the surrounding rock occurs and the frictional force changes from a static value to a dynamic value within a short time interval. The change in frictional force generates longitudinal wave propagation in the fault. As a result, a large amount of energy release takes place. The total amount of energy release and the length of crack growth can be analyzed based on the balance of energy.     

青海省活动断裂带分布发育特征研究

青海省活动断裂带在印度板块的推挤作用下具有各自不同的空间展布和运动学特征，通过对省内24条活动断裂带的研究，得出NNW向断裂带右旋走滑的同时还具有逆时针旋转的运动特性，柴达木盆地西南边缘的茫崖—油沙山断裂的形成可能是阿尔金断裂带左旋走滑的压应力分量和持续板块推挤在青藏高原北部的一种响应，中更新世以来的构造运动决定了现今青海构造地貌的基本形态，现今高原北部的隆升主要集中在柴达木盆地西侧和祁连山地区，挤压应力分布表现为南北强于中部、东部强于西部。