曲率对二维曲壁扩压通道中流动的影响

本文用边界层微分法计算了二维曲壁扩压通道内的流动,探讨了曲率对其内部气流参数的影响规律,并根据Cebeci逆方法的思想,提出了一个计算包括小分离区在内的流动的方法.通过对三个不同形状的通道进行计算和试验,证明采用本文的方法对二维曲壁扩压通道内气流参数进行预测是可行的.     

用能量最大准则确定VITA法的平均周期

引入了子波变换的方法来确定检测壁湍流猝发事件的VITA法的短时间平均周期T。为了确定VITA法的短时间平均周期T,用子波变换对热膜测速仪测量得到的湍流边界层近壁区域的流向脉动速度的时间序列进行了分解,分解在时域和频域同时进行,根据每一个尺度的子波系数的模的平方在时域的积分得到壁湍流每一个尺度的脉动动能随尺度的分布,用能量最大准则确定与壁湍流猝发事件的时间尺度对应的能量最大的尺度,该尺度也就是VITA法的短时间平均周期T。     

基于双剪应力屈服准则的受内压管道爆破压力分析

采用双剪应力屈服准则,对在内压作用下的无缺陷管道进行了塑性极限分析,得到了管道爆破压力的计算公式;并且将结果与基于Tresca、Mises、平均剪应力屈服准则得到的爆破压力进行了比较.研究结果表明:爆破压力随着管道材料的应变硬化指数的增大而减小,随着管道厚径比的增大而增大;此外,基于双剪应力屈服准则得到的管道爆破压力为爆破压力的上限,而基于Tresca屈服准则得到的爆破压力为管道爆破压力的下限.     

矩形通道内的放热

本文对矩形通道内水的放热进行了试验研究,除了平板区外还测定了角区的局部放热系数;同时在气回路里测定了矩形通道角区及定位肋条附近的切应力分布;将局部放热系数分布与切应力分布进行了比较,二者是接近的.     

形成不同拉压允许应力Michell桁架的有限元方法

提出了形成具有不同拉压允许应力材料的Michell桁架的有限元方法。采用正交异性材料模型,以结点位置杆件的密度和方向作为设计变量,由结点位置的值插值得到有限单元内部的材料性质,材料在设计域内连续分布,这样避免了单元之间材料性质的突变,因此从根本上避免了单元铰接、棋盘格现象以及单元依赖性等数值计算不稳定性问题。提出了一种基于优化准则法的迭代算法,用以形成不同拉压允许应力材料的Michell桁架。由有限元分析得到结点位置处的主应力方向作为杆件方向,根据主应力方向的应变和材料拉压允许应力调整杆件密度。最后由结点位置的杆件方向形成Michell桁架中连续分布杆件。     

确定实际极限载荷的零曲率准则

本文提出一种确定实际极限载荷的零曲率准则.做了六个球壳—接管钢制模型试验.利用这些试验结果和取自其它文献的试验数据对新准则和已被提出的各种准则进行了比较、讨论.结果表明:(1)零曲率点是实验曲线上的一个特征点,新准则是一种不含任意人为系数的客观准则.(2)用新准则确定的极限载荷的分散性比其他准则为小.     

考虑水泥环完整性的油气井最大允许井口压力计算方法

在最大允许井口压力计算方法中考虑水泥环的完整性,以厚壁圆筒的弹塑性分析理论为基础,建立了套管-水泥环-地层组合体力学模型,将(内层)水泥环内壁发生破坏作为环空允许带压的限制条件。基于Drucker-Prager与拉伸破坏准则计算了某实例井各环空的最大允许井口压力,并将其结果与采用API RP 90标准推荐做法的计算结果进行了对比。计算结果表明:如果环空带压值增大,对于套管-水泥环-地层组合体而言,垂深最深与最浅处的水泥环内壁将最有可能率先发生破坏;采用本文方法的计算结果有可能会小于依据API RP 90标准的计算结果,依据API RP 90标准计算得到A、B环空的最大允许井口压力分别为17.04MPa和6.39MPa,而采用本文方法计算得到A、B环空的最大允许井口压力分别为15.1MPa和17.5MPa。     

结构-模态主动控制系统的最大允许时滞及稳定性探讨

根据Ｎｙｑｕｉｓｔ稳定性准则、特征值原理和ＬＱＲ控制原理,导出了结构－模态控制系统的位移速度反馈的时滞计算公式,进而可求得结构－模态主动控制系统的最大允许时滞。数值分析表明,用两种不同稳定判据得到的两个最大允许时滞计算公式的计算结果是接近的。研究了时滞补偿后结构－模态主动控制系统的稳定性问题。从具有时滞补偿控制系统的特征方法知,具有时滞补偿的控制系统保持理想控制系统的特征值,既时滞补偿结构－模态主     

确定复合材料宏观屈服准则的细观力学方法

运用细观力学中的均匀化方法,分析了含周期性微结构复合材料的宏观屈服准则,并对Hill-Tsai准则进行了修正.从基于复合材料细观结构的代表性胞元入手,运用塑性极限理论中的机动分析以及有限元方法,计算了细观结构的极限载荷域.通过宏细观尺度对应关系,得到复合材料的宏观屈服准则.     

缓冲气囊的特征内压

通过对缓冲气囊的刚度特性与初始内压之间关系的实验研究，发现能表明气囊刚度在工作行程内由非稳态转变成稳态的初始内压，将这一有特殊意义的初始内压命名为“特征内压”．本文研究了特征内压的意义，特征内压与气囊的结构、尺寸以及缓冲特性之间的关系．     

理想弹性压杆临界挠度的确定

本文使用严格的边界条件,对理想弹性压杆的临界力重新定义。采用挠曲线近似微分方程方法和能量法给出了临界力的极限表达形式,解决了细     

突扩微通道中流体电渗驱动的LBM模拟研究

通过带有外力项的不可压格子Boltzmann方法模拟了突扩微通道中的电渗流动.深入研究了扩张比ER,离子摩尔浓度c。。,ζ电势及外加电压对流动的影响.计算结果表明,与压力驱动相比,在突扩通道中电渗驱动可以抑制边界层的分离.同时,流速、压力、壁面电荷电势在突扩处均发生突变,且这种突变与扩张比ER及离子摩尔浓度c。。紧密相关.外加电压沿通道轴线呈线性分布,但在突扩处存在拐点.而且,随着ER增大收缩通道中的压力由线性向非线性转变.研究还发现,随着ER或c_∞逐渐增大,通道出口速度剖面由凸形向凹形转变.这是由于扩张通道中的逆压力梯度与流体所受的电场力相互作用的结果.此外,在其他条件不变的情况下,ζ电势和外加电压对出口速度剖面没有影响.     

爆轰波在突扩通道中传播的数值模拟研究

建立了描述甲烷 空气混合物爆轰波传播的单步化学反应爆轰模型 ,通过数值模拟研究了在二维突扩通道中爆轰波的强度变化和各种波行为。结果表明 :爆轰波在进入突扩通道初始阶段的衍射使爆轰波局部向爆燃转变 ;爆炸波在壁面发生马赫反射形成的高温高压区域将直接诱导自持爆轰波的重新形成。     

对等应变能密度线上最大应力准则的修正

本文对文献[1]提出的复合型断裂准则做某些修正,对确定开裂载荷提出一个新的看法。 1.基本想法 裂纹的起始扩展由两个因素决定:一是沿开裂方向θ_0,裂纹体储存的应变能大于或等于形成新的裂纹面所需要的能量;二是沿开裂方向周向应力的强度大于或等于材料的断裂韧度K_(Ic)。这两个因素是相互联系的,但不能互相代替。这两个条件必须同时满足,     

子波分析辨识壁湍流猝发事件的能量最大准则

用子波分析的方法，对用热膜测速仪得到的平板湍流边界层中流向脉动速度信号，在时域空间和频域空间同时进行时频双局部化分解．用子波系数研究了壁湍流脉动动能随尺度的分布，提出了确定壁湍流猝发事件时间尺度参数的能量最大准则，用子波逆变换得到了猝发事件对应的速度信号波形     

圆柱形曲板的内压实验

文献[1]进行了圆柱形曲板在侧压作用下的应力分析计算.我们相应地做了圆柱形曲板的内压实验.实验装置、试件和边界条件的实现整个实验装置见图1.以压缩空气通过试件下部的橡皮囊进行加载,气压由 U 型水银压力计读出.为了实现曲板四边拉住简支的边界条件,我们设计了一套专用的夹具.     

不同拉压特性的厚壁圆筒极限内压统一解

厚壁圆筒在实际工程领域中应用广泛,若能精确计算出极限内压,对预防事故发生,降低风险有重要意义.工程中存在许多材料,其拉压强度和拉压模量均存在差异,这些差异对极限内压的大小有显著影响.以往研究表明,仅考虑拉压强度与拉压模量的一个方面,计算结果与实际情况存在一定的误差.本文基于双剪统一强度理论,综合考虑中间主应力效应及材料拉压强度和拉压模量的不同,推导了内压作用下厚壁圆筒的弹、塑性状态的应力分布及弹性极限内压、塑性极限内压与安定极限内压的统一解,通过与其他文献对比分析验证了本文计算结果的正确性,分析了半径比、统一强度理论参数、拉压强度比与拉压模量系数对弹性极限内压、塑性极限内压及安定极限内压的影响.结果表明:统一解均随半径比和统一强度理论参数的增大而增大,随拉压强度比的增大而减小,弹性极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小,当壁厚增加到一定值后,安定极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小;材料的拉压模量不同、拉压强度差异对厚壁圆筒的安定性影响显著,考虑中间主应力效应可使材料的潜能得到更充分发挥,极限内压随半径比的变化规律可为选择合理壁厚提供参考,该结论可为厚壁圆筒的工程应用提供理论依据.     

环形通道内湍流旋流流动的数值模拟

本文应用一种考虑湍流－旋流相互作用及湍流脉动各向异性的新的代数Ｒｅｙｎｏｌｄｓ应力模型,对环形通道内的湍流旋流流动进行了数值模拟,研究了改主为旋流流数,进口轴向速度及半径比等参数对环形通道内湍流流动的影响,以及对强化环形通道内传热的作用。     

纳米尺度通道内的界面流体粘性研究

含液微纳米孔隙在自然界中普遍存在,在发展 日趋精密化、微型化的工业中也有着广泛的应用,深刻理解流体在微纳米通道内的物性变化对于相关自然现象以及工业应用具有重要的指导意义.本文基于分子动力学方法,建立了由金属铂板构成的二维纳米尺度通道分子模型,分别考察了受限Lennard-Jones流体和水的物性变化.根据密度、剪切应力...     

充内压的整体加劲圆柱壳承受轴压的稳定性

本文概述了充内压整体加劲圆柱壳承受轴压的稳定性的实验和理论研究结果.在非加劲圆柱壳和两种网格型整体加劲圆柱壳稳定性试验的基础上,讨论了充内压的整体加劲圆柱壳在轴压作用下的失稳特点.分析表明,可按过屈曲平衡状态的分歧点,近似地决定实际屈曲的总体失稳载荷.