梯度功能材料热弹性应变场分析

本文采用显微数字散斑相关方法，对梯度材料在稳态梯度温度场分布状态下应变场进行了实验与理论计算的研究，并对结果进行了比较与分析，从而为研究、设计、制备梯度功能材料提供了实验方法，并可以梯度材料理论研究的发展提供依据。     

合成纹影技术在二维密度场测量中的应用和精度研究

流体内部的密度差异会对流体运动产生很大影响,为观测流体内部密度场,本文采用了一种新的密度场测量技术——合成纹影技术,该技术根据流体内部密度(或溶质浓度)差异产生的折射率变化,定量分析得到流体平面二维偏移梯度分布,并通过计算得到密度场.合成纹影技术仅需要光源、背景板、摄像机和处理图像数据的计算机软硬件,即可实施非接触二维...     

梯度密度黏弹性材料的波传播研究

梯度密度黏弹性材料中波的传播比较复杂。为了研究其在冲击载荷作用下黏弹性响应特征,基于控制方程的Euler形式,利用Laplace变换,得到了这种材料中的波传播规律的一个理论公式;并据此分析了双层周期性黏弹性介质中的应力情况。选择具有梯度密度特性的钛-硼化钛（Ti-TiB₂）材料和碳纤维树脂材料,采用不同的叠合方向和方式,利用分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar,SHPB）加载装置进行了动态冲击实验,并用三波法对得到的实验结果进行处理。同时,采用数值Laplace逆变换方法,结合SHPB测得的入射波与透射波数据,使用推导的理论公式计算出理论解,并与实验结果进行了比较。结果表明:（1）梯度钛-硼化钛材料由于内界面和叠层界面的存在,表现出一定的黏性特性;单层Ti-TiB₂材料的计算结果和三波法分析得到的结果基本一致,双层Ti-TiB₂材料叠合后的计算结果与三波法分析结果存在一定的差异。（2）双层碳纤维树脂材料表现出较强的黏弹性特征,应力波的衰减幅度较大,三波法分析结果与该材料的冲击性能有较大的差异。由此可知,无论是细微观结构特征产生的黏性,还是材料本身的黏性,对材料动力学行为的影响都不可忽略。。     

LIF喷流混合流浓度场定量测量

本文介绍激光诱导荧光(LIF)的瞬时浓度场定量测量技术,采用了CCD图象采集处理系统和低浓度简化校正技术等,讨论了喷流混合流浓度场测量的初步结果。     

分子标记示踪用于氧气／空气流场速度测量

利用受激喇曼激发加激光诱导电子荧光法（ＲＥＬＩＥＦ）实现对氧气和空气中氧分子的标记示踪,用于氧气和空气流场的速度的测量． 实验装置测量氧气喷流的瞬时速度为４５±５ｍ ／ｓ,改进后精度可以优于１％ ,并适合几个马赫的高速流场测量．     

激光多光束干涉法测窄小气流密度场

激光多光束干涉法测窄小气流密度场周兴华，周建和，舒玮（天津大学力学系天津３０００７２）在流体力学中，测量流体的各种参量，一般都离不开测压探针、毕托管，乃至热线、热膜等，但是，对于像毫米量级的窄小流场，是难以将这些探测器件插入流场中进行测量的。本文介绍...     

高灵敏云纹干涉法测量应变场

云纹干涉法是一种新的实验力学方法,具有高灵敏度,测量范围广,条纹对比度好等优点.通过在光路中添加一楔块或晶体玻璃,可以实时的观察云纹条纹,一次曝光就可得到全场的应变.     

航行体梯度密度式头帽结构设计及降载性能分析

针对航行体在以大于100 m/s的速度高速入水过程中承受巨大的冲击载荷可能导致的结构损坏、弹道失控等现象, 而现有的缓冲措施降载能力有限的难题, 本文设计了一种航行体高速入水梯度密度式缓冲头帽, 确保航行体能够高速安全入水, 并给出了详细的设计过程. 同时基于ALE (arbitrary Lagrangian-Eulerian)算法建立了航行体带缓冲头帽高速入水数值计算模型, 且数值计算的结果与试验测试数据具有较好的一致性. 然后在此基础上, 开展了航行体带梯度密度式缓冲头帽高速入水降载特性的数值研究, 探究了双层缓冲件不同分层厚度、正负密度梯度排列以及层间密度差等重要参数对缓冲头帽能量吸收以及缓冲降载效果的影响规律, 并进行了大尺度模型高速入水冲击测试试验, 根据航行体模型干模态分析时的二阶弯曲模态固有频率对试验数据进行滤波处理. 研究结果表明, 在本文所研究的范围内, 分层的缓冲件相比较于不分层的缓冲件表现出更强的冲击能量吸收效果, 且缓冲件吸收的冲击能量随着分层数的增加而增加; 负密度梯度排列的缓冲件其缓冲能力强于正密度梯度的缓冲件; 当层间密度差越大时, 冲击能量的损耗也将越大, 缓冲头帽的降载效果越好.      

梯度纳米晶NiTi形状记忆合金的超弹性和形状记忆效应相场模拟

通过建立考虑两个马氏体变体的二维相场模型,对梯度纳米晶镍钛(NiTi)合金系统的超弹性、单程和应力辅助双程形状记忆过程进行了模拟和预测.模拟结果显示:在梯度纳米晶NiTi合金的超弹性过程中,较粗晶粒的区域保留了传统粗晶的马氏体相变和逆相变特征,即局部马氏体带的形核?扩展和缩减?消失,而随着晶粒尺寸的减小,细晶粒区域表现...     

低密度流场的光学测量

用灵敏度四倍于Mach-Zehnder干涉仪的多波长多光束Fabry-Perot干涉仪对较低密度流场进行了测量.根据二维射流混合理论,在混合气体摩尔比不变的条件下,导出了描述流场光学质量的 Strehl 比与压力 p 的关系式,并进行了实验验证.结果表明,换算值与实验值吻合很好.从而为低密度流场中光学质量的模拟和估算提供了一种分析处理的方法.     

两相流中密度波现象的研究及进展

密度波（又称连续波、空隙度波、运动学波）是两相流中的特殊现象，本文评述两相流密度波理论的主要研究进展，这些理论不仅研究了线性密度波和非线性密度波的特性，还研究了气液两相流的流型转变与密度波的关系，流化床中气塞的形成和床层的塌陷现象与密度波的关系等．同时介绍试验和理论研究在密度波的波速、频率、稳定性和色散性等方面取得的主要结论．最后指出密度波的理论和试验研究尚需进一步解决的问题．     

任意形冒落非均质采空区流场流态数值模拟

为研究冒落非均质采空区流场流态及其随边界条件的变化，基于多孔介质渗流方程建立了采空区漏风流态的有限元数值模型，结合现场实例，从宏观上描绘了复杂几何形状采空区的漏风流态（风压分布等值线和流函数线），给出更准确的流态图形分布解．指出用流函数Laplace方程修正函数，对复杂形状和沿多边界方向非均质的采空区流场计算，仍能满足流网正交，其正交性可通过剖分网格精度来控制，得到采空区漏风强度沿固壁边界附近的冒落非压实区相对较大，工作面上下端附近处的漏风强度很大，并直通采空区深部。     

裂尖前方塑性区内的局部弹性场

该文给出了平面应变下，不同材料ＨＲＲ场对应的能量分布图，在裂尖前方扇形域内，静水拉应力很高，约为３σ０－７σ０，而等效效应力却很小，接近屈服应力σ０，使此区内仅能产生弹性体变能。     

内含运动物体的非定常流场计算

本文改造了高阶精度的MUSCL(MonotonicUpstream-centered Scheme for Conservation Laws)差分格式,对含有膛口装置和运动弹丸的火炮膛口流场进行了数值模拟,得到了由空气冲击波和射流近场结构所组成的全流场流动图象。     

电场作用下流动聚焦的实验研究

通过在流动聚焦的同轴液-气射流区域施加电场, 开展了电场力和气动力共同作用下锥形以及带电射流的不稳定性特性实验研究. 实验在精密设计的流动聚焦装置上完成, 分析了外部电压、气体压力降和液体流量等主要控制参数对流动聚焦过程的影响, 获得了锥形的振动模式和稳定模式及其之间的转换, 得到了射流的滴模式、轴对称模式、共存模式和非轴对称模式及其转换并定量分析了电场对射流尺寸参数的影响. 结果表明, 相比于单一的流动聚焦, 该方法能够增强锥形的稳定性, 促进液体射流雾化, 减小颗粒的直径, 因此在科技领域和工程实际中具有重要的应用价值.      

低速轴对称层流射流流动形态和失稳机制的实验研究

本文应用染色液和悬浮粒子显示方法,进一步实验研究轴对称层流射流的流动形态及其失稳机制。首次成功地在从一定口径的喷嘴流出的低速轴对称层流射流中观察到环形回流流动。给出了射流随速度演化及实验容器边界对其流动形态影响的显示照片,发现实际射流的轴对称波动及失稳过程正好对应射流在容器底部产生的环形旋涡的生长和破碎过程。本文认为由于实验空间有限尺度对流动的限制改变了原来射流的流动形态和流场空间的拓扑性质,射流与实际边界的相互作用对实际射流的失稳和转捩有重要的影响。     

多相流体力学的场方程及其平均

本文对多相流场方程的研究方法和理论模型作了介绍和分类,得到了欧拉型的时间平均和体平均的场方程。      

风沙两相流测量技术研究进展

围绕风沙两相流的测量, 归纳了过去几十年来在风沙动力学研究中所使用的风速测量技术和输沙率测量装置.着重讨论了高频测量在目前风沙动力学研究中的必要性, 分析了传统风速和输沙率测量装置的优缺点.对新一代光学测量技术------PIV在风沙两相流测量中的应用进行了较为详细的探讨.指出PIV测速技术在风沙两相流研究中具有广泛的应用前景, 使用PIV测速技术可以得到风沙流结构、两相速度场等宏观信息, 同时也可以进行单个颗粒运动状态的研究.      

用LDA测量U形水槽内的振荡流

本文介绍LDA用于测量U形水槽内的振荡流。水槽直管段为正方形,弯管段内侧弯面及外侧弯面是专门计算设计的。对于水平直管段、竖管段及弯管段共七个截面,测量了边界层外振荡流速的振幅分布。对于水平直管段上底面及下底面各三个截面,测量了边界层內振荡流速的振幅分布及相位分布。测量结果和无限长槽道的理论计算结果作了比较,二者基本符合。     

高压气体冲击流场的数值研究

本文针对高压气体流动产生强冲击波的特点,利用近年来公认较好的高精度、高分辨率总变差不增(TVD)格式对圆柱形高压区气体向大气膨胀过程中产生的冲击流场问题进行了数值模拟。数值试验表明:采用高分辨率的TVD差分格式能够很好地描述高压气体冲击流场的波系结构,且没有出非物理振荡,对激波的分辨率高。