用格子Boltzmann方法模拟弹性哑铃在牛顿流体中的运动

利用格子Boltzmann方法分别模拟了在同等初始条件下释放的单个带电和不带电弹性哑铃在牛顿流体中的运动．模拟所得的数值结果表明，对于单个不带电的弹性哑铃，当其被置于质心偏离管道中心线的初始位移处水平地释放后，弹性哑铃逐渐向管道的中心线漂移，当其质心漂移到达管道中心线后，弹性哑铃呈现稳定的垂直下落状态，在沉降运动中，弹性哑铃的方向保持水平方向不变．对于同等初始条件下释放的单个带电弹性哑铃，当流体的介电常数小于管道壁的介电常数时，由于静电极化的作用，弹性哑铃在其沉降过程中将受到管道壁的吸引力，该力使得弹性哑铃的运动发生显著的改变，以至于它处于最终垂直下落状态时，其质心尚未到达管道的中心线．     

离心机中粒子沉降运动分析

本文应用流体力学理论，分析了液体中的粒子在离心力作用下运动时的受力情况，建立相应的数学、物理模型。通过分析、计算得到粒子在离心管中的运动规律，并用Mathematica软件做出相应的函数图形。     

离心机中粒子沉降运动分析

本文应用流体力学理论,分析了液体中的粒子在离心力作用下运动时的受力情况,建立相应的数学、物理模型。通过分析、计算得到粒子在离心管中的运动规律,并用Mathematica软件做出相应的函数图形。     

新型搅拌设备中粒子运动与碰撞的三维仿真

针对国家粉体中心的需求,本文在MFC框架上嵌入OGRE引擎渲染技术及现今流行的3DS MAX仿真技术,为某高危险物品的生产流水线中的搅拌吸收过程建立三维仿真系统,从而能够真实再现加工过程。首先利用3DS MAX仿真软件为搅拌设备建立三维仿真模型;然后使用定量粒子小球模型设计并实现了粒子小球在连接管与套筒夹层之间以及出料口的运动,通过检测物料颗粒间的碰撞统计出了碰撞次数和碰撞点坐标;最后,将设计的设备仿真模型及其内部的物料粒子系统加载渲染,得到逼真的物料混合吸收效果。     

基于虚拟柱状等效模型的桩基沉降位移计算方法

根据软土地层桩基工程特性,提出符合工程特点的虚拟柱状结构模型,建立桩基沉降位移理论解.研究软土地层中桩基荷载的传递特性、桩基承载模式及其随荷载与环境条件逐步演化的动态关系.结果表明:桩基存在摩擦承载和摩擦+桩端承载模式,且随桩顶荷载、施工和环境因素显著变化.同时,受荷载的传递规律影响,桩基轴向存在0轴力断面,其深度与桩基长度的大小关系影响桩基的承载模式类型和位移计算结果.现场结果对比验证了理论方法的正确性和适用性.     

微米级浓悬浮体系中粒子的沉降稳定性及其表征方法

以具有机电耦合效应的磁性粒子浓悬浮溶液体系为例,讨论微米级粒子在悬浮体系中的沉降稳定性及其表征方法。实验结果表明,在微米级磁性粒子浓悬浮体系中加入一定量纳米粒子,不但能增强其磁流变效应,而且使微米粒子的沉降稳定性显著增加。后者类似结果也适用于具有电流变效应的其它浓悬浮溶体系。     

柱状碰撞实验及其装置的设计与研究

柱状碰撞交通事故在正面碰撞中占的比例较大,为提高汽车在此类碰撞事故中的被动安全性能．满足Euro—NCAP试验法规需要,提出对此开展柱状碰撞试验研究,在参照国内外相关研究的基础上和对实际汽车与柱状物碰撞事故的总结分析,针对实车试验方法、试验装置进行了设计研究．     

中纬度地区粒子沉降和太阳耀斑对甚低频传播的影响分析

通过观测俄罗斯Alpha甚低频导航台到中纬度地区(新乡)之间的甚低频(VLF)信号的相位变化数据,发现在2002-07-17-2002-07-20期间,VLF信号发生了多次相位超前现象,观测到在2002-07-19和2002-07-20发生了高能粒子沉降事件,并分析出此次事件是由2002-07-17和2002-07-18发生的太阳耀斑引起.通过与美国发布的GOES卫星数据进行对比,发现两者的数据有很好的一致性.粒子沉降和太阳耀斑都会使甚低频信号的相位发生相位超前.粒子沉降大多数情况发生在极区,本次在新乡地区观测到高能粒子沉降,是一次极为宝贵的观测数据,对研究中纬度地区的高能粒子沉降有很大的作用.     

连续两次特大粒子沉降对南极甚低频传播影响的观测和分析

通过观测1991-07-19~1991-07-20连续发生两次特大粒子沉降时,Omega导航系统G台与南极中山站之间甚低频(VLF)信号传播的相位变化情况,比较正常情况下G台-中山站的相位变化曲线;分析出VLF信号相位出现的异常变化。再与NGDC发布的GOES卫星观测的高能粒子流量作对比,研究连续两次特大粒子沉降对南极VLF信号传播造成的影响。结果表明高能粒子沉降与VLF信号相位异常超前现象之间存在着很好的相关性。     

连续两次特大粒子沉降对南极VLF传播影响的观测和分析

通过观测1991-07-19至1991-07-20连续发生两次特大粒子沉降时,Omega导航系统G台与南极中山站之间甚低频(VLF)信号传播的相位变化情况,比较正常情况下G台--中山站的相位变化曲线,分析出VLF信号相位出现的异常变化。再与NGDC发布的GOES卫星观测的高能粒子流量作对比,研究连续两次特大粒子沉降对南极VLF信号传播造成的影响。结果表明高能粒子沉降与VLF信号相位异常超前现象之间存在着很好的相关性。     

Hamilton原理对粒子运动的影响

对Hamilton原理在经典粒子、微观粒子及引力场中自由粒子的运动方面所引起的影响作了推导分析，结果表明：Hamilton原理可以决定经典粒子、微观粒子及引力场中自由粒子的运动，是整个物理学的理论基础．     

纳米复合相变材料融化传热特性的格子Boltzmann方法研究

基于双分布函数模型方法,建立了一个模拟伴随有液相自然对流的纳米复合相变材料融化传热过程的格子Boltzmann方程模型.其中温度分布函数方程的构建采用直接基于焓方程的方法 ,避免传统方法需要迭代处理源项,提高了计算效率.应用该模型对方腔内纳米流体自然对流传热过程进行模拟,模拟结果与文献结果吻合较好;在此基础上对纳米复合相变材料融化过程进行模拟.结果表明,有效黏度系数的变化对纳米复合相变材料融化传热有着至关重要的影响,偏高的黏度系数可能会抑制纳米流体相变换热过程.此外,在给定的纳米粒子体积份额情况下,区域相变材料融化传热性能随Rayleigh数的增大而增强.     

宝鸡市空气微生物粒子沉降量及与铜陵市的比较

选取宝鸡市城区测点用平皿沉降法测量了空气微生物粒子沉降量。结果表明空气细菌、真菌和总菌量各自的平均值为７７５５．２Ｕ／ｍ＾３、３６６．８ＣＦＵ／ｍ＾３和８１２２．０ＣＦＵ／ｍ＾３。空气真菌占总菌量的比率为４．５％。从一个侧面反映出宝鸡市的空气环境已受到了中度污染。与铜陵的比较，表达了中国东、西部规模相近城市间空气微生物及由此反映出的空气质量差异。必须提高人们的环境忧患意识，使空气质量更上一层楼。     

中空对柱状冰晶散射特征的影响

使用光线跟踪法，对在二维平面和三维空间随机取向的中空六棱柱体的散射相函数进行了计算．三维模式结果显示，一般情况下，固体柱体和中空六棱柱体的散射相函数非常接近，仅当中空六棱柱体的柱壁非常薄时，会产生１２０°峰值．二维模式结果显示，中空六棱柱体产生的２２°和１２０°峰值随柱壁厚度不同而变化．衍射计算结果表明，粒子内部结构对衍射影响不大，衍射主要受粒子外形大小的影响     

带自由面流体运动的单相格子Boltzmann方法模拟

采用Thurey提出的单相格子Boltzmann方法模拟了带自由面流体的运动.它在标准的单相模型的基础上将每个格子标记为气体、液体或自由面.格子的类型通过计算格子间的质量通量来重新初始化.与多相模型相比,它不需要求解气相格子的运动,提高了计算效率.针对此方法,给出了一种来流和出流边界条件的提法.最后,计算了来流被竖直圆柱阻挡,破碎成两股后又接合起来运动的动态过程.结果表明,此方法能描述来流经圆柱后高度降低,并形成涡等现象.     

网格因素对格子Boltzmann方法误差的影响

基于外推法的思想,提出了格子Boltzmann方法中的误差计算方法.该方法在粗细两种网格下,采用Filippova提出的分布函数耦合方法推导出误差的计算公式,其主要误差项与格子大小和分布函数中的非平衡态部分成正比.最后用垂直平板障碍绕流作为一个数值计算实例,验证了理论推导与数值试验结果是一致的.     

高速运动两粒子相互作用特性的研究

运用狭义相对论与经典辐射理论,研究两个高速运动粒子间的相互作用特性。首先建立相对论力学的矢量方程组,然后将空间部分矢量方程组分解为标量方程组。最后借助MATLAB求得初值条件下的数值解,绘制两粒子的辐射场图象,并得出辐射场随时间变化规律的定性结论。     

由线性化Boltzmann方程的解得到二粒子Boltzmann方程的色散关系

二粒子Boltzmann方程是Boltzmann方程之后的又一个重要的气体动力学方程.利用线性化Boltzmann方程的解构造出二粒子Boltzmann方程的解,并在此基础上找出了二粒子Boltzmann方程的色散关系.     

地基沉降对弹性地基梁的影响

考虑剪切变形的影响,采用Timoshenko梁理论和初参数法分析两端固结、两端简支的弹性地基梁由于地基沉降造成的影响,建立确定悬空长度的超越方程,导出变形和内力的解析解。通过算例分析悬空长度随荷载的变化,比较局部悬空Winkler地基梁在均布荷载作用下挠度、转角、剪力、弯矩的Bemoulli-Euler梁理论结果和Timoshenko梁理论结果,比较地基不同沉降下的变形与内力。研究结果表明：采用Bemoulli-Euler梁理论计算的悬空长度偏大,采用Bemoulli-Euler梁理论计算的局部悬空弹性地基梁的挠度、转角、剪力、弯矩比相应的Timoshenko梁的理论结果大,地基沉降分析中应考虑剪切变形的影响。