弹性拍翼悬停时的流固耦合效应

自然界中的昆虫和鸟类大都采用拍翼飞行的策略，其优越的气动表现使拍动飞行方式备受关注.值得注意的是，拍动飞行昆虫和鸟类在实现高机动性的同时，产生的噪音并不十分显著.因此，对拍翼飞行的流固声耦合问题进行研究，揭示其飞行动力学和声学特性，对于应用这类飞行技术具有重要的指导意义.文章采用一种浸入边界法对拍翼悬停时的流固声耦合问题进行数值模拟研究.具体针对刚性拍翼和不同刚度、质量比的柔性拍翼进行了数值模拟，分析了拍翼刚度和质量比对拍翼悬停时的升力和声学特性的影响.结果表明拍翼的转动能有效增加升力，提高效率并降低拍翼运动产生的声音；同时悬停拍翼的近场声受涡的影响明显，尤其是在较大的转动角度时；引入适当的弹性可有效提高拍翼在悬停时的气动表现，包括提高升力系数和效率；综合考虑气动和声学表现，可以看出当无量纲拍动频率在0.3~0.4时，低质量的拍翼（拍翼-流体质量比为1.0）产生的声音较小，同时又具备较高的效率.      

布拉格光栅中微扰光声孤子

研究了布拉格光栅中光波和声波的相互作用. 利用多重尺度方法,将光声耦合方程约化为非线性薛定谔方程,并给出了单光声孤子和双光声孤子近似解析解. 进一步讨论了光声孤子抑制光速的机理和双光声孤子的相互作用性质. 关键词： 布拉格光栅 光声耦合 多重尺度方法 光声孤子     

谐振腔形式爆震管的冷态特性研究

为研究谐振腔形式爆震管的冷态特性,基于模块化设计的谐振腔,开展了相关实验。采用模块化设计,可方便地实现谐振腔长度、供给位置和供给方向的调整。结果表明,供给频率改变时,谐振腔内的压力振荡亦随之变化,压力振幅在谐振频率附近达到最大。改变供给位置和进气方向不会对谐振频率造成实质性影响,但会使其轻微浮动;谐振频率随谐振腔长度线性变化。冷态实验为预估热态谐振频率奠定了基础,并为热声耦合的实现指明了方向。     

封闭声腔的结构-声耦合的瞬态响应及固有特性分析的时域有限体积法

基于波动理论,采用时域有限体积法(TDFVM)研究封闭声腔结构-声耦合问题的瞬态响应及固有特性。该方法在结构与流体区域分别求解结构动力学方程与非均匀介质中的声波动方程,根据流固分界面上的力平衡与质点振速连续条件实现结构-声耦合。通过数值算例验证方法的正确性和精确性,在此基础上研究封闭声腔结构与空气耦合的瞬态响应及固有特性,分析水深变化对耦合系统声振特性和固有特性的影响。结果表明,随着水深的增加,结构与水的耦合会更加强烈,导致耦合系统的特征频率降低,同时空气腔深度的减小,导致声腔的部分固有频率增加。该法对计算机内存要求低,且可以考虑含有非均匀流体的结构-声耦合。