Particle path tracking method in two- and three-dimensional continuously rotating detonation engines

The particle path tracking method is proposed and used in two-dimensional（2D） and three-dimensional（3D） numerical simulations of continuously rotating detonation engines（CRDEs）. This method is used to analyze the combustion and expansion processes of the fresh particles, and the thermodynamic cycle process of CRDE. In a 3D CRDE flow field, as the radius of the annulus increases, the no-injection area proportion increases, the non-detonation proportion decreases, and the detonation height decreases. The flow field parameters on the 3D mid annulus are different from in the 2D flow field under the same chamber size. The non-detonation proportion in the 3D flow field is less than in the 2D flow field. In the 2D and 3D CRDE, the paths of the flow particles have only a small fluctuation in the circumferential direction. The numerical thermodynamic cycle processes are qualitatively consistent with the three ideal cycle models, and they are right in between the ideal F–J cycle and ideal ZND cycle. The net mechanical work and thermal efficiency are slightly smaller in the 2D simulation than in the 3D simulation. In the 3D CRDE, as the radius of the annulus increases, the net mechanical work is almost constant, and the thermal efficiency increases. The numerical thermal efficiencies are larger than F–J cycle, and much smaller than ZND cycle.     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料的谱学表征与性能研究

用X射线衍射谱分析了Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料中的物相。研究了固溶处理和时效处理以及固溶处理加人工时效处理对复合材料组织演变的影响及组织与显微硬度之间的关系。结果表明,经过固溶处理后,共晶相的分解使复合材料的硬度值明显下降。时效处理使得复合材料的硬度逐渐增加并在时效处理16h后出现时效峰值201HV。然而随着时效时间的进一步增加,显微硬度值降低。经固溶处理24h,基体中β相基本溶解,形成过饱和的固溶体,接着时效处理8h,β相以弥散形式析出,从而使得复合材料的显微硬度值提高30%;而固溶处理24h及时效处理24h后,β析出相由细小片状的连续析出相向粗大的层片状非连续析出相过渡,使得复合材料的显微硬度下降到183HV。     

Single-photon modulation spectrum

We present a robust method of single-photon modulation by directly modulating the single photons and observe its frequency spectrum. Compared with conventional photon counting technique, the single-photon modulation spectrum shows that the method could not only realize high-frequency modulation but also obtain higher signal-to-noise ratio. Moreover, the theoretical calculations show good agreement with the experimental results.     

物质点法的理论和应用

物质点法采用质点离散材料区域, 用背景网格计算空间导数和求解动量方程,避免了网格畸变和对流项处理, 兼具拉格朗日和欧拉算法的优势, 非常适合模拟涉及材料特大变形和断裂破碎的问题. 本文详细论述了物质点法在基本理论、算法和软件开发方面的进展, 包括广义插值物质点法、接触算法、自适应算法、并行算法、与其他算法的杂交和耦合等. 系统地总结了物质点法在超高速碰撞、冲击侵彻、爆炸、动态断裂、流固耦合、多尺度分析、颗粒材料流动和岩土失效等一系列涉及材料特大变形问题中的应用,展示了其相对于传统数值计算方法的优势.     

结构损伤诊断的改进灵敏度方法

提出一种改进的灵敏度方法用于工程结构损伤检测中。通过在迭代算法中引入一个“加速”公式来迅速获得足够精确的识别结果,避免了多次迭代,可以大大减少计算花费。用文献[8]和文献[10]中的两个数值算例对所提方法进行了验证,并把结果和原文中的计算结果进行比较。结果表明：采用改进的方法一般只需经过一次计算即可获得精度更高的识别结果,避免了多次迭代,显著减少了计算花费,显示了改进方法突出的优越性。     

电场驱动射流的弯曲失稳分析

本文对电场驱动射流弯曲问题的动力模型作了理论推导和数值分析.在假定射流具有牛顿粘性并作一维流动的基础上,建立了射流运动的控制方程,采用此方程来研究当带电流体穿过电场时受小扰动而产生的失稳现象.将方程无量纲化后,利用简正模态法对控制方程进行了稳定性分析,而后采用伽辽金法求解方程.结果表明,外电场增强、表面电荷量进一步增多(电荷量较大时)、射流轴向流速增大(其值较大时)、射流半径减小以及电荷的分布不均匀性增大,都可以显著增强射流的短波不稳定性;射流偶数阶频率导致了不稳定性,而且阶数越高,不稳定性增长得越快;频率具有虚部,意味着模态中相差的存在;并且射流在短时问内会失去稳定性.     

Solving 2-D nonlinear coupled heat and moisture transfer problems via a self-adaptive precise algorithm in time domain

Introduction Thestudyonnonlineartransienttransferproblemsissignificantpracticallyand theoretically[1,2].Insolvingtheseproblemsdiscretelyinthetimedomain,eitherbyiterative techniques,orbylinearizingapproachesbasedonsomeadditionalassumptions,the adaptabilityofcomputingaccuracytothechangeofthesizeoftimestepneedtobetakeninto account[3].Yang[3]presentedaprecisealgorithminthetimedomaintosolvetransfer problems,themajoradvantagesofthisalgorithmtosolvenonlinearproblemsisthatno additionalassumptionandite…     

无网格法的理论及应用

详细论述了近年来迅速发展的无网格法的理论基础及其在各个领域内的应 用. 无网格法网格依赖性弱, 避免了传统的有限元、边界元等基于网格的数值方法 中可能出现的网格畸变和扭曲, 在一些有限元、边界元等方法难以较好处理的领域体现 出独特的优势. 以加权余量法为主线归纳了已有的30多种无网格法, 各类 无网格法的主要区别在于使用了不同的加权余量法和近似函数. 详尽介绍 了各种无网格近似方案(包括移动最小二乘近似、核近似和重构核近似、单位分 解近似、径向基函数近似、点插值近似、自然邻接点插值近似等)和无网格法 中常用的各类加权余量法(伽辽金格式、配点格式、局部弱形式、加权最小二乘 格式和边界积分格式等), 并讨论了数值积分方法和边界条件的处理等问题. 在 此基础上较系统地总结了无网格法在冲击爆炸、裂纹传播、超大变形、结 构优化、流固耦合、生物力学和微纳米力学等领域的应用, 展示了无网格法相 对于传统数值方法的优势.      

D型高双折射光子晶体光纤的折射率传感特性研究

基于表面等离子体共振(SPR)原理,分析了D型高双折射光子晶体光纤(HB-PCF)的折射率传感特性.模拟研究了抛磨角度对双折射、折射率传感灵敏度的影响.仿真结果表明:当抛磨面离纤芯的高度小于1.5倍占空比时,抛磨面离纤芯越近,双折射越小;随着抛磨角度的增加,双折射先增加后减小,折射率传感灵敏度随之减小;当抛磨角度为0°...