完全拉格朗日SPH在冲击问题中的改进和应用

光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)在模拟固体大变形、破碎和裂纹扩展等问题中有天然的优势, 但SPH固有的拉伸不稳定缺陷是SPH在计算固体力学领域进一步应用的一大障碍. 完全拉格朗日SPH (total Lagrangian-SPH, TL-SPH)方法是一种有效的改善拉伸不稳定的措施, 但其仍面临边界区域精度低、界面条件难以施加、损伤裂纹难以模拟等缺陷. 因此, 首先将可达到二阶精度的高阶SPH方法与TL-SPH耦合, 为了节省高阶方法的计算量, 进一步简化粒子选取模式, 提出TL-SFPM (TL-simplified finite particle method)方法; 其次, 将可提高界面精度的DFPM (discontinuous finite particle method)方法与TL-SPH结合, 并提出一种基于黎曼解的界面接触算法, 通过在不同材料粒子间建立黎曼模型求解不同材料间的相互作用, 分别应用于流体?固体接触和固体?固体接触中; 再者, 为了捕捉固体受外载荷后的损伤程度及破坏模式, 提出一种完全拉格朗日框架下的粒子损伤破坏模型; 最后, 通过流?固冲击的带弹性挡板溃坝算例和固?固冲击的子弹撞击靶板算例验证提出的TL-SFPM方法、界面接触算法和损伤破坏模型的合理性和精确性, 进一步扩展TL-SPH方法在计算固体冲击问题中的应用.      

基于光滑粒子流体动力学的滑油泵数值仿真

基于光滑粒子流体动力学方法,构建齿轮泵壳体及内部流体的粒子模型,对内啮合齿轮泵在不同工况下的流量特性进行数值模拟。首先设置了均匀分布的油泵出入口压强,计算得到的流量结果与试验结果吻合,且在中低转速下流量与转速呈线性关系;针对高转速下油泵流量降低的问题,通过适当减小周期模型内部的流体粒子数反映流量降低,获得了与试验值相吻合的连续转速流量的模拟结果;针对影响齿轮泵性能的间隙和空化现象,结合模型特点给出了相应的近似处理方法。通过以上研究,将SPH方法成功地应用于滑油泵问题的分析计算。     

Proposal of metal bellows-based fiber Bragg grating accelerometer

A metal bellows-based fiber Bragg grating(FBG) accelerometer is proposed and experimentally demonstrated. The optical fiber(containing the FBG) is pre-tensioned,and the two ends of the optical fiber are fixed directly from the shell to the inertial mass. In this design,the FBG is uniformly tensioned to obtain a constant strain distribution over it. By employing this configuration,the FBG always has a sharp reflection characteristic with no broadening in its reflection spectrum during wavelength shifting. Dy...     

基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法研究

随着我国铁路的高速发展,轨道移频信号的检测译码技术受到广泛关注;然而实际采集的轨道移频信号不可避免地会混入大量的背景噪声和干扰,因此译码前需要去噪以提高译码的准确性;提出一种基于稀疏分解的轨道移频信号去噪算法,利用移频信号特点构建过完备原子库,采用粗细二阶段匹配追踪算法实现移频信号的噪声去除;将文章算法应用到主流的ZPW-2000轨道移频信号中,结果表明,该算法具有比小波阈值、经验模式分解算法更好的去噪性能,能够有效地去除低信噪比移频信号的噪声,且去噪后译码信噪比可提高10 dB,另外,采用粗细二阶段原子搜索算法显著降低了匹配追踪的运算量,满足实时性要求。     

稳态荧光探针法测定临界胶束聚集数

以芘为荧光探针、二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光探针法测定了SDS和AS的胶束聚集数(Nm).以芘的饱和水溶液为溶剂配制表面活性剂溶液,二苯甲酮的适宜浓度取小于1.00 mmol•L－1时,可以获得满意的实验结果.当表面活性剂溶液浓度为5～9倍cmc时,Nm随表面活性剂浓度增大而线性增大,而随温度的变化略有波动.cSAA=cmc时,Nm值为一本征值,定义为临界胶束聚集数[Nm].[Nm]值可从Nm－cSAA实验曲线外延得到.25℃时SDS的临界胶束聚集数[Nm]为57;40℃时SDS的[Nm]为49,AS的[Nm]为55.     

内爆法制备双金属管复合参数的计算机辅助设计

根据爆炸复合窗口理论和内爆轰作用下管的飞行姿态计算公式,编制计算机程序来确定双金属管内爆复合的工艺参数,使得复合参数的选取大为简化。结果表明,该方法可以用于指导内爆法制备双金属管复合工艺参数的选择。     

二十元环超大孔磷酸亚磷酸锌锰的合成与结构

本文以1,3-环己二甲胺[1,3-Cyclohexanebis(methylamine), CHBMA]为模板剂, 采用水热法合成了微孔磷酸亚磷酸锌锰 [H2CHBMA][Zn1.5Mn(HPO3)2(PO4)]·H2O(命名为TJPU-3Mn), 单晶结构解析显示该化合物为首个与超大孔磷酸铝JDF-20具有相同拓扑结构的微孔晶体, 沿c方向具有二十元环超大孔道, 孔道中的CHBMA分子均为顺式构象, 有望用于分离和识别CHBMA异构体.     

聚环氧乙烷(PEO)与聚醋酸乙烯酯(PVA)的共混研究

动态力学谱研究表明熔融共混PVA/PEO体系的无定形态中存在着纯PEO及PVA/PEO的相容或部分相容相。相容或部分相容相的T_g随共混物组成的变化远高于按照FOX方程的计算值。用结晶和分子间相互作用解释了这种对FOX方程的偏离。应用FTIR差示光谱技术对PVA/PEO共混物和PVA/DGDE浓溶液的研究证实了PVA分子链上酯基和PEO分子链存在着强的相互作用。     

Experimental 511 W Composite Nd：YAG Ceramic Laser

We demonstrate a 511 W laser diode pumped composite Nd：YAG ceramic laser. The optical pumping system is consisted of five laser diode stacked arrays arranged in a pentagonal shape around the ceramic rod whose size is φ6.35×144mm. When the pumping power is 1600 W, the cw laser output up to 511 W at 1064nm can be obtained with a linear piano-piano cavity, and the optical-to-optical efficiency is 31.9%. To our knowledge, this is the highest value of laser output by using a newly invented composite Nd：YAG ceramic rod as the gain medium.