基于局部加密纯无网格法非线性Cahn-Hilliard方程的模拟

为数值求解描述不同物质间相位分离现象的高阶非线性Cahn-Hilliard(C-H)方程,发展了一种基于局部加密纯无网格有限点集法(local refinement finite pointset method,LR-FPM).其构造过程为:1)将C-H方程中四阶导数降阶为两个二阶导数,连续应用基于Taylor展开和加权最小二乘法的FPM离散空间导数;2)对区域进行局部加密和采用五次样条核函数以提高数值精度;3)局部线性方程组求解中准确施加含高阶导数Neumann边值条件.随后,运用LR-FPM求解有解析解的一维/二维C-H方程,分析粒子均匀分布/非均匀分布以及局部粒子加密情况的误差和收敛阶,展示了LR-FPM较网格类算法在非均匀布点情况下的优点.最后,采用LR-FPM对无解析解的一维/二维C-H方程进行了数值预测,并与有限差分结果相比较.数值结果表明,LR-FPM方法具有较高的数值精度和收敛阶,比有限差分法更易数值实现,能够准确展现不同类型材料间相位分离非线性扩散现象随时间的演化过程.     

瞬态热传导问题的一阶对称SPH方法模拟

为提高传统光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)方法模拟瞬态热传导问题的精度和稳定性,本文提出了一种一阶对称光滑粒子动力学(first order symmetric SPH, FO-SSPH)方法.该方法将具有二阶热传导方程分解成两个一阶偏微分方程,然后基于梯度离散和Taylor级数展开思想,对一阶核梯度形式进行修正,并将得到的局部矩阵对称化.数值结果表明:与传统SPH方法相比,FO-SSPH方法精度高、数值稳定性好; 该方法能较准确地直接施加混合边值 关键词： 瞬态热传导 光滑粒子动力学 非线性     

超声雾化法制取金属粉末方法研究

本文介绍了利用超声振动能量制取超细金属粉末的超声雾化方法，提出了超声制粉雾化室，等离子枪，阴极、阳极喷咀及换能器振动系统的最佳尺寸和工作参数，给出了实验结果及制得的粉末显微结构照片．实验结果表明，用本文所述方法制得的金属粉末组成为：－80目粉占84呢，－120目粉占63．7啪，而用PREP方法制得的粉末分别占19．5％和11．7％，由此看来，用本方法制取超细金属粉，在粒度组成方面优于PREP方法．文中还对粉末冷却速度做了估算，得到了粉末平均冷却速度大于1×10_5k/5     

超声设备输出变压器的研究

本文论述我们的研制250W超声设备过程中，对输出变压器的性能，磁芯材料的选择及防止瞬态磁饱和等方面的研究和探讨。     

恒载超声雾化制取金属粉末的改进方法

本文提出一种改进的超声雾化制取金属粉末方法。克服了因变幅杆负载变化所引起的粉末产率的周期变化，给出装置的框图及有关的参数和实验结果。     

复合频率超声波清洗声场均匀性研究

采用计算机摸拟技术,设计加工了一种复合频率超声波清洗槽,在同一个声波发射面(槽底)上,粘接3组不同频率的超声波换能器振子。在大功率实用状态下,研究测试了清洗槽内各单一频率及复合频率时声场电压的相对分布情况,并在染料水溶液中用铜版纸真实记录了单一频率及复合频率的声场分布情况。结果表明,复合频率的超声波清洗比传统的单频超声波清洗效果更好,充分发挥了不同频率的声波特性,消除了驻波场,使声场更加均匀。     

A local refinement purely meshless scheme for time fractional nonlinear Schrodinger equation in irregular geometry region

A local refinement hybrid scheme(LRCSPH-FDM)is proposed to solve the two-dimensional(2D)time fractional nonlinear Schrodinger equation(TF-NLSE)in regularly or irregularly shaped domains,and extends the scheme to predict the quantum mechanical properties governed by the time fractional Gross-Pitaevskii equation(TF-GPE)with the rotating Bose-Einstein condensate.It is the first application of the purely meshless method to the TF-NLSE to the author’s knowledge.The proposed LRCSPH-FDM(which is based on a local refinement corrected SPH method combined with FDM)is derived by using the finite difference scheme(FDM)to discretize the Caputo TF term,followed by using a corrected smoothed particle hydrodynamics(CSPH)scheme continuously without using the kernel derivative to approximate the spatial derivatives.Meanwhile,the local refinement technique is adopted to reduce the numerical error.In numerical simulations,the complex irregular geometry is considered to show the flexibility of the purely meshless particle method and its advantages over the grid-based method.The numerical convergence rate and merits of the proposed LRCSPH-FDM are illustrated by solving several 1D/2D(where 1D stands for one-dimensional)analytical TF-NLSEs in a rectangular region(with regular or irregular particle distribution)or in a region with irregular geometry.The proposed method is then used to predict the complex nonlinear dynamic characters of 2D TF-NLSE/TF-GPE in a complex irregular domain,and the results from the posed method are compared with those from the FDM.All the numerical results show that the present method has a good accuracy and flexible application capacity for the TF-NLSE/GPE in regions of a complex shape.     

石油钻井泥浆池液位高度声学检测报警系统

本文利用气介声纳原理提出了监控石油钻井中泥浆池液位高度的可靠方法,建立了预测井喷发生的自动控制系统,为钻井台录井系统提供了泥浆波位变化的报警信号。 文中叙述了这一方法的原理和为提高测量精度所进行的温度修正方法,并给出了实验结果。     

黏性液滴变形过程的核梯度修正光滑粒子动力学模拟

本文提出了一种核梯度改进光滑粒子动力学(KGC-SPH)方法,模拟了黏性液滴形变自由表面问题.首先,通过模拟等温黏性液滴拉伸和旋转变形,验证了KGC-SPH法较SPH法具有较高精度和更好稳定性,且能很好地保持总角动量守恒.其次,基于非等温van der Waals模型对平衡态圆形液滴的形成过程进行数值研究,观察到小幅度振荡现象,并给出了一种新的克服张力不稳定性的方法和一种适合KGC-SPH方法的新的表面张力处理技术.最后,研究了van der Waals液滴的周期性振荡现象,讨论了初始椭圆形液滴长短半轴比 关键词： 光滑粒子动力学 黏性液滴 van der Waals模型 表面张力     

基于修正并行光滑粒子动力学方法三维变系数瞬态热传导问题的模拟

为了解决传统光滑粒子动力学(SPH)方法求解三维变系数瞬态热传导方程时出现的精度低、稳定性差和计算效率低的问题,本文首先基于Taylor展开思想拓展一阶对称SPH方法到三维热传导问题的模拟,其次引入稳定化处理的迎风思想,最后基于相邻粒子标记和MPI并行技术,结合边界处理方法得到一种能够准确、高效地求解三维变系数瞬态热传导问题的修正并行SPH方法.通过对带有Direclet和Newmann边界条件的常/变系数三维热传导方程进行模拟,并与解析解进行对比,对提出的方法的精度、收敛性及计算效率进行了分析;随后,运用提出的修正并行SPH方法对三维功能梯度材料中温度变化进行了模拟预测,并与其他数值结果做对比,准确地展现了功能梯度材料中温度变化过程.