柔性多体系统动力学STIFF微分方程数值积分方法适用性分析

柔性多体系统动力学微分方程都存在不同程度的ＳＴＩＦＦ，本文通过大量数值实验分析了几种常用数值积分方法，如四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔａ法、Ｔｒｅｎｏｒ法、Ａｄａｍｓ法、Ｇｅａｒ法及Ｎｅｗｍａｒｋ法对处理不同ＳＴＩＦＦ程度的适用性，得到了一些有意义的结论．     

充液圆柱壳轴向冲击屈曲的实验研究与计算机数值模拟

借助落锤装置实现冲击加载,完成了一组充满水的金属薄壁圆柱壳试件轴向冲击屈曲过程的实验研究,同时利用LS－DYNA大型动力软件对冲击屈曲的全过程进行了计算机模拟,对于屈曲模态发展过程以及冲击力和液压的动态时程曲线,实验观察和数值结果均表现出较好的一致性,研究表明,在撞击过程中壳内形成很大的液体压力,在此内压和轴向压缩的联合作用下,壳壁发生轴对称塑性屈曲,屈曲模态为一系列依次发展的环带波纹。     

《力学学报》2011年分类目录

流体力学 \n 流向振荡圆柱绕流的格子Boltzmann方法模拟 \dotfill 龚 \ \ 帅 \ \ 郭照立 \ 2011, 43(1): 11 \n 大涡模拟研究展向旋转槽道湍流流动 \dotfill 刘 \ \ 宁 \ 2011, 43(1): 24 \n 自由燃烧电弧的磁流体动力学数值模拟\dotfill 田君国 \ \ 邓 \ \ 晶 \ \ 李要建 \ \ 徐永香 \ \ 盛宏至 \ 2011, 43(1): 32 \n 后掠翼被动层流控制研究\dotfill 李悦立 \ \ 李 \ \ 栋 \ \ 杨 \ \ 永 \ 2011, 43(1): 45 \n 不同环境下气泡脉动特性实验研究\dotfill 张阿漫 \ \ 王诗平 \ \ 白兆宏 \ \ 黄 \ \ 超 \ 2011, 43(1): 71 \n 转子叶尖引射式射流的数值研究 \dotfill 周军伟 \ \ 侯安平 \ \ 周 \ \ 盛 \ 2011, 43(1): 84 \n HPAM稀溶液在微圆管中流动特性的实验研究 \dotfill 岳湘安 \ \ 王 \ \ 斐 \ \ 唐 \ \ 鸣 \ \ 张 \ \ 羽 \ \ 王雯靓 \ 2011, 43(1): 90 \n 一种几何大变形下的非线性气动弹性求解方法 \dotfill 安效民 \ \ 徐 \ \ 敏 \ 2011, 43(1): 97 \n 离心力和滑翔距离对于高超声速巡航飞行性能的影响 \dotfill 樊 \ \ 菁 \ 2011, 43(2): 249 \n 相似参数敏感性分析及其应用 \dotfill 徐 \ \ #[111] \ \ \ 李家春 \ 2011, 43(2): 255 \n 可解尺度各向同性湍流的标度律 \dotfill 马 \ \ 威 \ \ 方 \ \ 乐 \ \ 邵 \ \ 亮 \ \ 陆利蓬 \ 2011, 43(2): 267 \n 展向振动流向传播的波动壁面的湍流减阻 \dotfill 黄乐萍 \ \ 范宝春 \ \ 董 \ \ 刚 \ 2011, 43(2): 277 ……      

等截面引射器启动性能数值研究

采用雷诺平均方程和SST k-ω湍流模型,空间离散采用二阶精度的Roe FDS方法,限制器采用Min-Mod方法,时间迭代采用隐式方法,研究了等截面引射器长度、引射器与喷管的间隙对其启动性能的影响。结果表明:等截面引射器存在启动、临界、不启动三种状态;在引射器长度一定的情况下,引射器与喷管之间的间隙越小,引射器的启动压比越小;在引射器与喷管之间间隙一定的情况下,对于本文所计算的工况,当引射器长度小于3m时,引射器所需的启动压比会很大,当引射器长度小于2m,则引射器很难启动;当引射器长度超过7m时,会对引射器的加工、安装、冷却带来诸多不利影响。     

压缩蠕变力学试验的数值模拟研究

由于蠕变试验费时长、耗资大,在实际操作中比较困难,长期以来制约着蠕变试验的发展。本文利用岩土分析软件FLAC3D建立试验模型,对室内蠕变试验进行模拟研究。采用同实际试验相同的试验状态、加载设计和时间设置,得到了同实际情况相似的蠕变曲线并进行了蠕变变形分析,进而延伸到常规三轴压缩的试验状态。     

可压缩混合层流动近十年研究进展

从稳定性分析、实验研究和数值模拟3个方面回顾了过去近10年间关于可压缩混合层流动的研究.这些工作研究了可压缩性对混合层其它性质的影响,这些性质包括混合层增长率、不稳定模式、流场结构、平均速度和脉动速度、以及标志物的混合等.3种研究方法相互补充, 共同提供了认识可压缩混合层流动机制的大量信息.这些研究是湍流机理研究的重要组成部分,也是混合层流动在应用技术领域成功应用的前提.      

振荡压力场中空泡混沌运动的数值研究

在考虑了液体可压缩性的影响后,对单个空泡在振荡压力场中的径向运动规律进行了数值研究,结果表明空泡运动呈现强烈的非线性特性,在一定的条件下会出现分岔混沌现象。揭示了空泡运动规律所具有的不确定性。     

EFFECT OF MAGNETIC NANOPARTICLES ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF TYPE-II SUPERCONDUCTORS

In this paper, the effect of magnetic nanoparticles on the mechanical properties of a type-II superconductor is investigated both theoretically and numerically. Magnetic part of the pinning force associated with the interaction between a finite-size spheroidal magnetic inclusion and an Abrikosov vortex is calculated in the London approximation. It is found that the size and shape of magnetic nanoparticles result in different enhancements of vortex pinning in large-κtype-II superconductors. Meanwhile, the screening current induced by a magnetic spheroid suffer the action of Lorentz force, which will lead to prestress in the superconductor, so further numerical calculations are needed to explore the interaction between the spheroidal magnetic particle and superconductor. The distribution of displacement, stress and strain in the superconductor are finally obtained. It is shown that different sizes and shapes of nanoparticles also can change the distributions of these quantities.     

A cellular scale numerical study of the effect of mechanical properties of erythrocytes on the near-wall motion of platelets

The effect of mechanical properties of erythrocytes on the near-wall motion of platelets was numerically studied with the immersed boundary method. Cells were modeled as viscous-fluid-filled capsules surrounded by hyper-elastic membranes with negligible thickness. The numerical results show that with the increase of hematocrit, the near-wall approaching of platelets is enhanced, with which platelets exhibit larger deformation and orientation angle of its near-wall tank-treading motion, and the lateral force pushing platelets to the wall is increased with larger fluctuation amplitude. Meanwhile the near-wall approaching is reduced by increasing the stiffness of erythrocytes.