孤立波在拦河坝上爬坡的数值分析

对孤立波在拦河坝上的爬坡进行了数值模拟,揭示了孤立波的分裂、衰减及回落的演化过程,在退落水层的下端部看到了细小波纹．同时,计算了不同Ａ／ｈｏｃ值下的最大爬升高度η,同 Ｈａｌｌ＆ Ｗａｔｔｓ的实验结果吻合良好．     

镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的有限元分析研究

利用有限元分析方法探究镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的生物力学特性, 旨在为临床治疗股骨颈骨折提供一种新的思路. 选取一例青年健康志愿者的下肢CT数据建立股骨三维模型, 在Mimics插件3-matic中建立股骨网格并赋予网格材料属性, 利用Solidworks 17.0软件建立空心螺钉模型, 将上述2个三维模型导入Workbench 2020软件中, 分别赋予空心螺钉镁合金、钛合金材料属性, 进行对比分析, 记录股骨及空心螺钉的峰值、应力分布值和股骨位移. 结果表明, 钛合金螺钉内固定模型最大应力为357.27MPa, 最大位移为0.034mm; 镁合金螺钉内固定模型最大应力为311.27MPa, 最大位移为0.034mm; 2组不同材料的空心钉结果数值差异不大. 研究表明镁合金空心螺钉和传统钛合金空心螺钉力学性能相似, 且镁合金更加亲和人体, 在临床方面可以镁合金空心螺钉代替钛合金空心螺钉治疗股骨颈骨折.     

增材制造八角桁架点阵结构材料的力学行为

基于激光选区熔化增材制造技术(SLM), 以GP1不锈钢为母材, 制备4种相对密度的八角桁架点阵结构试样, 开展了准静态单轴压缩和直接撞击式霍普金森压杆实验, 并结合显式有限元计算模拟, 研究了相对密度和加载速率对八角桁架点阵结构试样在力学响应、变形模式和吸能特性的影响. 结果显示: (1)相对密度是影响八角桁架点阵结构材料力学响应的关键参数, 屈服载荷随着相对密度基本呈线性增长, 并且表现出明显的应变率强化效应; (2)在准静态压缩下, 随着相对密度增大, 八角桁架点阵结构的变形模式由弯扭屈曲模式逐渐向稳定屈服模式转变; 而在冲击压缩下, 八角桁架点阵结构的变形模式随着冲击速度由对称稳定变形模式向非对称逐渐压垮模式转变; (3)八角桁架点阵结构总吸能随着相对密度线性增大, 而比吸能随着相对密度呈现双线性变化, 在相对密度30%处出现拐折, 当相对密度高于30%后, 比吸能增大缓慢; (4)与准静态加载相比, 冲击加载下八角桁架点阵结构的总吸能和比吸能都显著提升.     

冲击荷载下C型G550冷弯钢的断裂机理研究

以C型G550薄壁冷弯钢构件为研究对象, 通过材料在不同应变率下的拉伸实验和数值模拟数据得到Johnson-Cook (J-C)本构模型和Johnson-Cook失效模型参数. 通过Abaqus软件模拟了不同冲击荷载作用下C型冷弯钢构件撕裂破坏的全过程, 利用落锤装置轴向冲击试验进行对比, 其实验结果与有限元数值模拟结果有良好的一致性. 此外, 对冲击试样撕裂断口进行微观形貌分析, 得到构件的断裂机理. 结果表明: 随着冲击速度的提高, 冲击力对构件的加载时间增加, 构件需要较大的塑性变形来吸收冲击能量; 冲击速度越高, 裂纹扩展功所占吸收冲击能量的比例越大, 显示出高速下裂纹扩展的能力越好; 冲击速度较高时, 以脆性断裂为主, 断口出现解理面, 甚至在高速变形时发生了绝热剪切破坏.     

坛紫菜对干出和酸雨胁迫的生理响应

以坛紫菜为试验材料,研究不同强度酸雨(pH值分别为5.6、4.5、4.0、3.5)对坛紫菜生理特性的影响.试验中测定了坛紫菜细胞膜透性、抗氧化酶活性及叶绿素荧光参数等生理指标,以比较适当干出和完全浸泡、黑暗和光照条件下酸雨胁迫对坛紫菜生理特性的影响.结果表明:(1)经过不同方式处理的模拟酸雨处理后,适当干出处理的坛紫菜...     

基于GeoClaw海啸数值模拟程序对2011年日本东北大地震有限断层模型的验证

由于海啸波具有长周期、慢衰减的特征,对于能够激发海啸的海底地震,海啸波资料一定程度上可以作为利用地震波资料和大地测量资料反演得到的震源有限断层模型的补充数据,以验证该模型的合理性.本文以2011年日本东北大地震海啸期间反演的震源模型为例,利用Okada弹性半无限空间理论将震源有限断层模型转化为垂向海底变形;然后利用Ge...     

弯管对超声波流量计测量精度的影响及改善措施

流体经过弯管易产生二次流、涡流等扰流情况,使流道内流速分布不均匀,会对流量计的测量精度产生影响.为研究扰流对流量计的影响,利用建模与模拟仿真方式,对G16型号单流道流量计在入口管道为双弯管及半月双弯管情况下的计量效果展开研究,计算两种情况下相对于入口管道为直管时的流量误差度,以此表明单流道流量计在安装弯管时,扰流给测量...     

走滑断裂分段叠置区物理模拟及构造差异性解析——以塔里木盆地顺北1号断裂为例

走滑断裂分段叠置区通常包括拉分叠置区和挤压叠置区,其形成及演化与油气藏关系密切,其内部构造特征对油气运聚具有重要影响。塔里木盆地顺托果勒地区顺北1号断裂叠置区分段发育特征明显,油气勘探表明,拉分叠置区和挤压叠置区对油气运聚的控制能力有一定差异。在分析构造特征的基础上,对走滑断裂拉分叠置区和挤压叠置区开展了物理模拟实验研究,结果显示,拉分叠置区内发育有多组里德尔（R）剪切和压剪性（P）剪切,在叠置区内多组断裂组成一套平面范围较小、垂向断距较大的雁列地堑系统;挤压叠置区内仅发育一组R剪切、P剪切及单条共轭里德尔（R'）剪切,并在叠置区内形成平面范围较大、垂向断距较小的地垒。因此认为,基底断裂的几何形态、运动性质是控制叠置区发育类型的关键因素。叠置区内断裂发育的数量、规模均受控于总走滑量,并与之呈正相关。相较于挤压叠置区,拉分叠置区的断层数更多,分布更密且地层破碎变形程度更高。在构造特征及力学机制上,拉分叠置区均表现出更强的油气富集潜力。     

针-环-板电极结构下大气压He等离子体射流模拟研究

电极结构是影响大气压等离子体射流特性的一个重要因素,研究不同电极结构下等离子体射流的传播行为,对优化射流装置、满足不同的应用需求具有重要意义。本文采用二维轴对称流体模型,模拟研究了针-环-板电极结构下,当环电极所加电压及环电极位置不同时,大气压氦等离子体射流的传播行为。模拟结果显示,在模拟条件下,不论环电极位置如何,环电极接地时射流的电子密度都高于环电极与针电极接相同高压时射流的电子密度,而且射流结构也不受环电极位置影响。但是环电极的位置不同,射流的传播速度和传播距离不同。当环电极距离管口较远时,环电极接地产生的射流传播较快,与环接高压相比,相同时间内获得的射流更长;当环电极距离管口较近时,则环电极与针电极接相同高压产生的射流传播更快。文章中对这些行为形成的物理机制也进行了分析和讨论。     

颗粒聚集对纳米流体强化换热影响浅析

本文采用数值模拟的方法初步研究了颗粒聚集对纳米流体强化换热性能的影响。在流体中随机生成纳米颗粒团聚状态,并对其热性能进行数值模拟,结果表明,纳米颗粒的聚集将会导致流体换热性能的下降,降低程度与纳米颗粒体积分数以及聚集程度有关。