基于冰对结构物作用力的莱州湾海冰灾害预警流程研究

通过水文气象要素实现对冰基本物理和力学性质参数的评估,结合不同类型结构物承受冰作用力的计算方法,实现对结构物实时承受冰作用力的评价.在此基础上实现对结构物所承受作用力与该结构物设计抗冰能力的比较,并将该比值作为预警关键指标.以直立结构物为例,建立了依据结构物的安全运营、正常的生产作业和人员舒适度三方面的综合预警阈值,形成完整的预警流程.在实践中,需要针对具体结构物类型,一是根据结构物操作规程和经验积累调整阈值的范围;二是继续积累不同破坏方式的大应变速率(位移速率)的冰强度试验统计结果.     

烧结金属纤维板大空间自然对流实验研究

实验研究了烧结金属纤维板在大空间下的自然对流换热,分析了倾角、孔隙率、纤维丝经、Ra数和金属纤维导热系数对换热性能的影响.实验结果表明:存在最优的角度(60°左右)使烧结金属纤维板的自然对流换热性能最好,但倾斜角度对烧结金属纤维板的换热影响没有光板显著;加热面的平均Nu数随着纤维直径和孔隙率的增加均先增加后减小;在实验...     

沉降分布孔隙率多孔介质模型及数值研究

研究沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热,根据"O"形圈理论和现场测定确定孔隙率系数,建立坐标方向孔隙率分布函数;考虑流体密度变化,并引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型,能量方程采用界面连续条件,建立沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热求解模型.采用差分法对模型进行离散化,应用高斯-赛德尔方法迭代求解.数值分析表明:沉降分布孔隙率条件下多孔介质内流体流动速度在壁面附近较大,中心部位较小,壁面附近孔隙率的增大使得低流速区域减小,较高流速区域增大;当孔隙率小值时,温度按线性减小;当孔隙率大值时,温度在高低温壁面附近迅速减小,在中部减小较缓,热量按导热和对流共同传递;孔隙率增大能使平均怒谢尔数增大,对流换热作用增强.     

基于DIC的受载砂土颗粒体系的细观参数及运动分析

本文结合DIC方法对砂土体系进行可视化的直剪试验。通过对所采集的数字图片进行预处理,得到利于计算砂土体系细观参数的优质图片,经过图像分割和区域标记,最后利用MATLAB计算得到体系孔隙率、定向率和各向异性率等细观参数。对图像进行DIC计算分析,得到砂土颗粒体系的位移等值线云图,分析了体系内的砂土颗粒在直剪试验中的运动情况,并定性描述了位移突变对体系部分力链传递过程的影响。     

瞬态平面热源法测量硅胶混合吸附剂导热系数

利用瞬态平面热源法对制冷吸附剂的导热性能进行测试.所研究的吸附剂包括:硅胶颗粒、硅胶-水、硅胶-氯化钙混合多孔介质、硅胶-氯化钙-膨胀石墨固化混合吸附剂.实验结果表明:硅胶颗粒的孔隙率对其导热性能的影响比较大;此外,当硅胶的吸水量增大时,导热系数呈线性增大.当氯化钙质量分数大于0.2时,混合多孔介质的导热系数随氯化钙质量分数的增大而显著增加.利用膨胀石墨可以明显地提高硅胶颗粒的导热系数,固化的混合吸附剂的导热系数可以达到2.942W/mK,相对于硅胶颗粒的导热系数提高约30倍.     

高应变率下多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷的非线性力学行为

采用添加造孔剂的方法制备了4种不同孔隙率的未极化PZT95/5铁电陶瓷。采用基于超高速相机与数字图像相关性方法的试样全场应变测量技术以及分离式霍普金森压杆（SHPB）技术,对多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷进行高应变率单轴压缩实验研究。全场应变测量结果显示:轴向应变仅在试样中部分布较均匀,将该区域的平均应变作为应力-应变关系中的试样应变测量值较为合理,而由SHPB原理计算的试样应变值明显偏大,需要摒弃或修正传统的SHPB数据处理方法。通过波形整形技术实现了恒应变率加载,弱化了径向惯性效应的影响,揭示出多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷的压缩强度具有显著的应变率效应。通过分析试样轴向应变和径向应变随着加载应力的变化,阐明多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷的非线性变形行为的物理机制是畴变和相变共同作用,并发现畴变临界应力和相变临界应力都随着应变率升高而增大。保持加载应变率不变,讨论了孔隙率对多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷动态力学行为的影响,发现随着孔隙率的升高,动态压缩强度呈非线性衰减,而畴变临界应力和相变临界应力则基本呈线性衰减。     

单轴压缩下微纳晶镍的孔洞演化模型

在含孔隙微纳晶材料受单轴压缩载荷下的大塑性变形中,由于孔洞与基体变形的不匹配,在孔洞周围将产生大量的几何必需位错,本文假设这些位错均匀地从孔洞表面向其内部发射,促使孔洞周围先产生局部非均匀变形,从而导致微纳晶镍试样内孔隙率的变化。基于这种假设本文首先建立了单轴压缩载荷下孔洞的演化发展模型,并用此模型预测了孔隙率的变化,将其与实验测定值进行了比较,结果表明孔洞演化发展模型具有一定合理性。在此基础上,讨论了固定孔隙率和演化发展的孔隙率对不同晶粒尺寸和不同应变速率下的纳晶镍试样力学行为的影响。     

回热式多孔介质发动机的多维数值模拟

回热式发动机利用多孔介质回热器在气缸中的往复运动,实现气固之间的热交换,促进均匀混合气的形成,从而实现均质和稳定的燃烧.本文利用改进的KIVA-3V程序对Ferrenberg所提出的回热式发动机模型进行了二维数值模拟.发动机以甲烷为燃料,采用了详细的反应机理.通过数值计算讨论了两个主要的工况参数,孔隙率和燃料喷射量对发动机燃烧温度的影响.计算模拟表明,多孔介质的孔隙率越大,甲烷的喷射量越多,气缸内的高温区域也最大.     

粉末注射成形坯孔隙度的分形模型

粉末注射成形坯是一种具有分形特性的典型的多孔介质,借助于多孔介质孔隙结构的分形理论,对粉末注射成形坯孔隙率的分形模型进行推导。首先分析了粉末注射成形坯孔隙结构的双重分形特性,介绍了粉末注射成形坯孔隙分布分形维数和孔隙迂曲分形维数,然后推导出粉末注射成形坯孔隙度的分形模型。