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1.
基于标准热阻和能量流法,推导出储热材料与换热流体的瞬态换热热阻,通过类比电路分析法,获得了储热-换热过程的瞬态热量流模型及动态响应时间常数。进一步引入节点温度,重新定义换热热阻,获得了储热与换热过程耦合的三阶电路瞬态热量流模型,求解得到了加热、储热和释热三类时间常数,可用于协同表征储热材料中储热与释热的快慢程度,从而实现了多类储热材料的归一化动态表征。通过数值模拟验证与应用对比分析,发现基于多时间常数的归一化动态模型用于表征储热材料的动态特性是可行的,可直接对不同换热、储热材料进行对比分析。案例分析发现与固体储热材料换热时,液态金属的动态换热能力优于熔融盐,而相比于水蒸气和CO2,空气与陶瓷材料换热能更快达到稳态。  相似文献   
2.
Xiaojing Zhong 《中国物理 B》2022,31(4):40205-040205
We propose a novel rumor propagation model with guidance mechanism in heterogeneous complex networks. Firstly, the sharp threshold of rumor propagation, global stability of the information-equilibrium and information-prevailing-equilibrium under R0 <1 and R0> 1 is carried out by Lyapunov method and LaSalle's invariant principle. Next, we design an aperiodically intermittent stochastic stabilization method to suppress the rumor propagation. By using the Itô formula and exponential martingale inequality, the expression of the minimum control intensity is calculated. This method can effectively stabilize the rumor propagation by choosing a suitable perturb intensity and a perturb time ratio, while minimizing the control cost. Finally, numerical examples are given to illustrate the analysis and method of the paper.  相似文献   
3.
宁坤奇  张卓  张锴  郑百林 《力学季刊》2022,43(2):299-316
目前先进航空发动机的风扇叶片均采用复合材料结构,为了研究其在工作过程中可能受到的冲击损伤,即碳纤维增强树脂基复合材料受到高速冲击后的损伤与破坏过程,对其准静态下的正交各向异性本构模型和失效准则进行修正,建立了应变率相关的三维动态本构及损伤模型.该模型考虑了材料模量、强度和断裂韧性与应变率的相关性,并采用基于断裂韧性的渐进损伤模式对刚度进行折减来控制破坏过程.开展了不同应变率下的动态试验,得到基体方向拉伸与剪切的动态响应数据,拟合得到相应的动态修正因子.将该模型结合修正因子植入数值软件进行仿真计算,分析结果表明,所建立的率相关本构及损伤模型能够更准确地模拟层合板受冲击过程的损伤和破坏,与试验吻合较好.  相似文献   
4.
相比传统的弹簧法等方法,基于球松弛算法的动网格松弛法在复杂边界大变形条件下可以得到质量更高的边界网格以及更大的极限变形量,但该方法在时间效率上还有提升的空间。引入二重网格,采用动网格松弛法进行稀疏网格的网格变形,将边界位移传递到整个网格计算域;再利用二重网格映射,将稀疏网格位移映射到原有计算网格的节点上。算例表明,改进后的动网格松弛法在极限变形量和变形后网格质量基本保持不变的情况下,能够有效地提高网格变形的计算效率。此外还研究了二重网格的粗细网格节点数之比(粗网格为稀疏网格,细网格为原计算网格)对网格变形的影响,算例表明最佳计算效率出现在粗细网格节点数之比为0.5左右时。  相似文献   
5.
针对溢油应急响应中海上油膜所具有的动态特性,综合考虑需求点的时变物资需求、运输网络的不确定性以及物资调度决策与外部决策环境之间的相互作用关系之后,构建了效率目标与成本目标相结合的多目标海上溢油应急物资调度优化模型。根据模型的特点,提出了一种基于鲸鱼算法的求解方法。该算法利用非线性收敛因子克服了算法后期易陷入局部最优的不足,同时还引入小生境共享机制以确保解的多样性。最后,通过仿真案例对模型与算法的有效性与可行性进行了验证。结果表明,该方法可以为决策者提供高质量的决策支持。  相似文献   
6.
Kai-Feng Yin 《中国物理 B》2022,31(11):110703-110703
Zero-field single-beam atomic magnetometers with transverse parametric modulation for ultra-weak magnetic field detection have attracted widespread attention recently. In this study, we present a comprehensive response model and propose a modification method of conventional first harmonic response by introducing the second harmonic correction. The proposed modification method gives improvement in dynamic range and reduction of linearity error. Additionally, our modification method shows suppression of response instability caused by optical intensity and frequency fluctuations. An atomic magnetometer with single-beam configuration is built to compare the performance between our proposed method and the conventional method. The results indicate that our method's magnetic field response signal achieves a 5-fold expansion of dynamic range from 2 nT to 10 nT, with the linearity error decreased from 5% to 1%. Under the fluctuations of 5% for optical intensity and ±15 GHz detuning of frequency, the proposed modification method maintains intensity-related instability less than 1% and frequency-related instability less than 8% while the conventional method suffers 15% and 38%, respectively. Our method is promising for future high-sensitive and long-term stable optically pumped atomic sensors.  相似文献   
7.
设计了一种新型边孔型保偏光子晶体光纤,在包层中对称地引入两个大空气孔,纤芯区域与大空气孔之间仅有一层小空气孔。由平面应变假设将该模型进行二维简化,利用有限元法对该光纤的二维模型进行数值分析,通过计算不同温度和静压力下的双折射频移以研究其温度和静压力传感特性。研究表明,在较大静压力和温度范围内,该保偏光子晶体光纤无需掺杂任何应力材料就可以实现?2.1353 GHz/MPa的静压力灵敏度且具有温度不敏感性,其温度灵敏度仅为+0.1542 MHz/℃。另外,还对该光子晶体光纤的光学特性进行了分析,其满足单模传输条件、具有较小的限制性损耗和较大的有效模场面积。由于具有体积小、与其他光纤兼容度强、静压力灵敏度高、温度不敏感的特性,其在温度变化不定、静压力改变区间较大的环境中静压力精确测量的优势比较明显,较好的光学特性使其在油井、土木的监测应用等方面有着重要参考价值。  相似文献   
8.
The reduction of high-dimensional systems to effective models on a smaller set of variables is an essential task in many areas of science. For stochastic dynamics governed by diffusion processes, a general procedure to find effective equations is the conditioning approach. In this paper, we are interested in the spectrum of the generator of the resulting effective dynamics, and how it compares to the spectrum of the full generator. We prove a new relative error bound in terms of the eigenfunction approximation error for reversible systems. We also present numerical examples indicating that, if Kramers–Moyal (KM) type approximations are used to compute the spectrum of the reduced generator, it seems largely insensitive to the time window used for the KM estimators. We analyze the implications of these observations for systems driven by underdamped Langevin dynamics, and show how meaningful effective dynamics can be defined in this setting.  相似文献   
9.
Studying the vibrational behavior of feed drive systems is important for enhancing the structural performance of computer numerical control (CNC) machines. The preload on the screw and nut position have a great influence on the vibration characteristics of the feed drive as two very important operational conditions. Rotational acceleration of the screw also affects the performance of the CNC feed drive when machining small parts. This paper investigates the influence of preload and nut position on the vibration characteristics of the feed drive system of a CNC metal cutting machine in order to be able to eliminate an observed resonance occurred at high rotational speeds of the screw, corresponding to high feed rates. Additionally, rational structural parameters of the feed drive system are selected in order to increase the rotational acceleration for improving the performance of the CNC machine. Experiments and analyses showed that by selecting specific parameters of feed drive system and simultaneously applying a certain value of preload, a 97% increase in rotational acceleration and 30% time reduction considering the vibration resistance at high rotational speeds can be achieved.  相似文献   
10.
基于金属微观晶体结构,设计了一种改进型面心立方(FCC)晶格材料。利用ABAQUS有限元软件,对体心立方(BCC)及FCC晶格材料进行了准静态与速度为10~100 m/s的动态加载数值模拟,定量分析了两种晶格材料的能量吸收性能,给出了动态加载下晶格材料压缩平台应力及塑性能量耗散的半经验公式。结果表明:在准静态压缩载荷下,相同相对密度的FCC晶格比BCC晶格具有更优异的能量吸收性能,当相对密度为10.5%~10.6%时,FCC晶格材料的归一化比吸能是BCC晶格材料的2.6倍。此外,与常见负泊松比材料及大部分桁架晶格材料相比,相同相对密度的FCC晶格材料具有更高的比刚度、能量吸收效率及压缩力效率。  相似文献   
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