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1.
沙粒跃移运动的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
沙粒在风场作用下形成的风沙运动,直接导致一系列环境问题.现有的数值模拟并没有揭示风沙流的二维性质.本文提出一种合理有效的模拟方法来揭示风沙流时空的变化.气相运动采用大涡模型,而固相(沙粒)处理为高散体系(DEM),并利用已有的沙粒与床面碰撞的激溅函数,以获得整个风沙系统运动特性.结果表明:其发展过程与以往的试验结果相比较符合:风沙流达到稳定后,不同截面输沙率沿高度分布与平均输沙率相比差别很大,并大约在9cm高处,平均输沙率出现极值,单宽输沙率沿风向分布同样具有非均匀性.  相似文献
2.
电活性聚合物圆柱壳静态与动态电压下的响应及稳定性   总被引:1,自引:1,他引:0  
在电活性聚合物圆柱壳内外表面施加电压,圆柱壳会变薄并且伸长,因此相同的电压会在圆柱壳内产生更大的电场.这个正反馈可能使圆柱壳厚度不断变薄,最终导致其失稳破坏.论文研究了电活性聚合物圆柱壳在静态和周期电压作用下的响应及稳定性问题.采用neo-Hookean材料模型得到描述圆柱壳表面运动的非线性常微分方程.给出了圆柱壳在不同厚度和边界条件下外加电压随圆柱壳变形的变化曲线,结果表明存在一个临界电压,当外加电压大于这一临界值时,圆柱壳将被破坏.同时,也讨论了厚度和边界条件对临界电压的影响.圆柱壳在正弦周期电压作用下,其运动随时间的变化是周期性的或拟周期性的非线性振动.给出了圆柱壳振动固有频率的计算结果,采用打靶法得到圆柱壳振动的周期解,并且用数值法研究了周期解的稳定性.采用数值仿真得到圆柱壳振动振幅随外加动态电压激励频率的变化曲线,结果表明圆柱壳会发生多频共振,共振时圆柱壳振幅发生跳跃,导致圆柱壳失稳破坏.最后给出共振点临近点的振动曲线和相图,并对其振动特性进行讨论.  相似文献
3.
含有功能梯度材料的一维声子晶体弹性波带隙研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
将功能梯度材料引入声子晶体之中,构成由均匀材料和功能梯度材料交替复合而成的材料常数宏观上呈连续变化的一维声子晶体结构.应用平面波展开法研究了该结构中存在的弹性波带隙特征,并得到前四阶归一化频率带隙结构随材料长度和功能梯度材料指数因子变化的关系图.通过对其带隙结构与不含功能梯度材料的常规声子晶体带隙结构比较可知:功能梯度材料使原有带隙结构发生变化,含有功能梯度材料的声子晶体较常规声子晶体前两阶带隙归一化起始频率升高.这些结果扩宽了功能梯度材料的使用范围,提升了声子晶体工程可靠性,为含有功能梯度材料的声子晶体在工程实际中的应用提供了理论依据和指导.  相似文献
4.
论文通过对有限区间上的任一连续函数在边界处采用基于泰勒展开的延拓处理,构造了一种与任意边界条件相协调的改进小波尺度基函数及在此基础上建立了小波逼近格式,由此可有效避免小波逼近在求解微分方程时在边界处的跳跃或抖动问题.在此基础上,结合论文后两位作者提出的广义小波高斯积分法,关于未知函数的任意非线性项的小波展开可以显式地用原未知函数的展开系数表征,据此建立了一种可适用于求解任意强非线性的梁弯曲问题的小波伽辽金方法.该方法具有解的封闭性与计算简单等特点.通过定量求解包含幂次非线性与非幂次非线性项梁的两例大挠度弯曲问题,所得结果表明论文所建立的方法具有良好的数值精度.  相似文献
5.
框架剪力墙结构的定向爆破倒塌过程   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,分别采用整体式模型和共用节点分离式模型对某高层框架 剪力墙结构的定向爆破拆除进行数值模拟。通过与实际工程的对比发现,分离式模型模拟的效果更贴近实 际,模拟结果更准确;此外,待拆除结构的爆破切口适当上移,可以减少结构的倒塌范围;最后,分析了钢筋和 混凝土单元的应力时程曲线,指出共用结点分离式钢筋混凝土模型能很好地反映钢筋和混凝土材料的力学 性能差异。  相似文献
6.
针对烟囱爆破拆除,通过建立烟囱倒塌的力学模型,运用数学方法推演了烟囱最大弯矩区域和最大剪应力区域。此外,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对烟囱倒塌过程进行了数值模拟,并与实际倒塌过程相比较。数值模拟结果表明,在距离地面约1/3、1/2和2/3处,筒体有应力集中现象,这些部位在烟囱倒塌过程中容易折断,这与理论分析和实际过程相吻合。烟囱折断发生的位置和时间与筒体的切口形状和筒体材料的力学性能密切相关,砖烟囱和钢筋混凝土烟囱的力学性能存在明显的差异。  相似文献
7.
风成沙波纹是沙质地表在风力作用下形成的最基本的地貌类型.本文研究了沙波纹在形成过程中,风场对波纹的形态变化的响应.采用目前比较流行的有限体积法,通过求解非稳态情况下的Navier-Stokes方程来计算风场;地表形态采用阶梯网格进行逼近,为了对地表形态变化进行有效的控制,根据相关参数采用正弦函数作为沙波纹的基本形状;最后根据计算结果详细讨论了沙波纹从形成到稳定的发展过程中地表流场的行为变化特征.  相似文献
8.
本文利用FLUENT软件模拟了奇华胡安沙漠复杂微地形的流场,发现风速模拟精度优于QUIC软件的结果.为了进一步研究复杂地形下的沙粒运动规律,在甘肃民勤某沙丘迎风面上测量了脉动风速、输沙强度和输沙量,并模拟计算了沙丘风场、沙丘不同位置处的单宽输沙率及输沙量,结果表明沿着沙丘基线的输沙率从沙丘的右角开始逐渐增加,在沙丘纵剖面与丘基线的交点处达到最大,而后又逐渐减小.  相似文献
9.
黄宁  郑晓静 《力学学报》2006,38(2):145-152
建立了描述风沙跃移运动发展过程以及风场一沙粒互馈机制的风沙跃移运动数值模型,模型中考虑了风场一沙粒之间酌耦合作用以及静电力的影响,同时风场是随时间变化的.模拟了风沙跃移运动从起始阶段至风沙流达到自平衡状态的整个发展过程所需的时间,起沙率与单宽输沙率随时间变化曲线,以及达到稳定后的单位面积输沙率沿高度分布以及贴地风速廓线的影响.计算结果表明,当沙粒平均带电量为60μC/kg时,计算所得的单宽输沙率以及输沙率沿高度分布与实验结果吻合得较好.  相似文献
10.
基于复杂磁场中铁磁介质磁弹性广义变分原理,给出了包含磁场、铁磁薄板几何非线性的一组基本方程,并对斜磁场中铁磁薄板的磁弹性弯曲问题进行了分析.根据铁磁板内磁场分布特点定性分析了铁磁薄板所受磁力的特征,建立了考虑铁磁板磁场端部效应以及耦合非线性、几何非线性的磁弹性有限元模型,数值模拟了铁磁薄板的磁弹性耦合弯曲特性并给出铁磁悬臂、简支薄板随磁场倾角变化的磁弹性弯曲变形特征等,数值结果与定性分析结果吻合良好.  相似文献
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