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固体火箭发动机喷管气固两相流动的数值模拟

航空动力学报 2009年第4期24卷 931-937页

作者：于勇刘淑艳张世军张夏北京理工大学宇航科学与技术学院北京100081 中国科学院力学研究所北京100190

对颗粒相采用颗粒轨道模型,气相求解可压缩N-S方程组,计算方法采用显式Runge-Kutta时间推进法与有总变差衰减(TVD)性质的高精度MUSCL-Roe格式;自主开发了曲线坐标系下二维轴对称可压缩N-S方程组的解算器Solve2D,研究了固体火箭发动机喷... 详细信息

对颗粒相采用颗粒轨道模型,气相求解可压缩N-S方程组,计算方法采用显式Runge-Kutta时间推进法与有总变差衰减(TVD)性质的高精度MUSCL-Roe格式;自主开发了曲线坐标系下二维轴对称可压缩N-S方程组的解算器Solve2D,研究了固体火箭发动机喷管中颗粒相对流场的影响以及不同尺寸颗粒运动规律.结果表明:颗粒相对流场的影响主要表现在喷管喉部以及扩张段,和单相流场相比,沿轴线马赫数减小,且颗粒尺寸越小减少得越多;沿轴线气相温度升高,且颗粒尺寸越小温度升高越多;颗粒尺寸越小,无粒子区越小;颗粒越大与收缩段壁面碰撞越剧烈,无粒子区越大.

关键词：火箭发动机喷管两相流数值模拟颗粒轨道模型

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高压扭转制备多孔钛基复合材料的研究

高压扭转制备多孔钛基复合材料的研究

作者：张世超山东建筑大学

学位级别：硕士

超细晶材料(Ultrafine-grained materials,UFG),具有很多优势,强度高,塑性好,力学性能和加工性能都优异,已经引起众多学者的广泛关注。块体超细晶材料可通过大塑性变形(Severe plastic deformation,SPD)方法制备,目前三种SPD方法应用较... 详细信息

超细晶材料(Ultrafine-grained materials,UFG),具有很多优势,强度高,塑性好,力学性能和加工性能都优异,已经引起众多学者的广泛关注。块体超细晶材料可通过大塑性变形(Severe plastic deformation,SPD)方法制备,目前三种SPD方法应用较为广泛,分别为等径角挤压工艺、累积叠轧工艺以及高压扭转工艺,高压扭转(High Pressure Torsion,HPT)工艺操作简单,原理简单,被人们广泛应用。塑性变形的程度的大小对材料的性能影响至关重要,高压扭转中的摩擦系数,扭转角度和压力都会影响变形程度。由于大批量实验研究耗时耗力,且随着计算机发展,我们可以进行有限元仿真模拟研究部分替代实验分析,找出优化工艺,减少实验次数。钛及钛合金因为具有众多优势已经被人们广泛应用,为研究钛镁合金大塑性变形后应变规律以及变形后的应用,本文根据高压扭转三个影响参数设置不同的数值,通过DEFORM进行有限元模拟,分析等效应变的分布规律,坯料的厚度以及坯料的直径尺寸。经研究发现,高压扭转后,钛镁合金表层和中心层应变变化规律基本呈现英文字母“M”型走势,但是表层的“M”呈尖角分布,中间层的相对柔和,这也说明了,表层上相同应变分布在距离圆心的一圆周上,中间层上则集中在距离圆心的一环形带上。也进一步说明了表层和中间层的变形传递效果不均匀。在随着三个参数的数值不断变大,坯料应变也在增大,厚度不断减小,直径尺寸不断扩大。为了改善表层和中间层变形均匀性和传递效果,本文在传统HPT工艺基础上开发了三种不同HPT工艺:反复HPT(下模反复扭转)、同向异步HPT(上下模进行相同方向的扭转,扭转角速度不同)和异向同步HPT(上下模都进行扭转,但扭转方向不同)工艺。采用控制变量法,保证压力和扭转绝对角度相同,分析结果,总结规律,三种HPT工艺产生的应变基本规律与单向HPT相同,呈字母“M”型分布。反复HPT和同向异步HPT产生的应变较小低于单向HPT,异向同步HPT会产生高于单向HPT的应变,且传递效果好。为了验证模拟准确,在现有条件下,对单向高压扭转展开实验研究,分析变形后的坯料厚度,直径尺寸和硬度验证模拟所得规律。经过高压扭转后的试样晶粒尺寸会有明显改变,组织也会有所变化,在此基础上对高压扭转后的材料进行化学试剂腐蚀。近些年,多孔钛的兴起,使钛基复合材料在众多领域又有了新的发展,在本文中所述的钛基复合材料,由于钛基复合材料中有镁元素,对高压扭转后的钛基复合材料进行酸腐蚀,其中的镁会跟盐酸发生反应,材料中的镁被腐蚀掉,这样钛基复合材料就变成多孔钛基复合材料。多孔钛基复合材料在各个方面应用比较广泛,而且后续可以通过分析孔隙率研究其在医学领域的作用,多孔结构还有利于促进人体骨骼对营养物质的吸收。

关键词：高压扭转有限元模拟钛合金多孔材料应变

近断层地震动方向差异性对饱和砂土孔压特性影响研究

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近断层地震动方向差异性对饱和砂土孔压特性影响研究

作者：张世豪西南交通大学

学位级别：硕士

地震是一种破坏力强、杀伤力大且不可预测的自然灾害之一，因会造成岩土体发生崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖、砂土液化等次生灾害，从而造成巨大的财产损失、人员伤亡和生态环境的破坏。相较于远场地震动，近断层地震动常具有脉冲特性、... 详细信息

地震是一种破坏力强、杀伤力大且不可预测的自然灾害之一，因会造成岩土体发生崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖、砂土液化等次生灾害，从而造成巨大的财产损失、人员伤亡和生态环境的破坏。相较于远场地震动，近断层地震动常具有脉冲特性、非对称性、方向差异性等特性，从而造成工程结构产生更加严重的破坏。随着“一带一路”和“交通强国”战略逐渐西进，工程技术人员将会面临众多的近断层工程结构抗震难题，而土体作为工程结构的赋存环境，近断层地震动方向差异性对土体的动力特性影响研究是近断层工程结构抗震的基础。基于此，本文在前人已有成果的基础上拟采用大型静动三轴试验系统来研究近断层地震动方向差异性对饱和砂土孔压特性的影响。拟研究地震荷载不规则性对饱和砂土孔压特性影响;分析不同类型断层诱发地震动方向差异性对饱和砂土残余孔压的影响;研究地震动强度参数与饱和砂土残余孔压的相关性;探讨断层走向与饱和砂土残余孔压优势分布方向之间的相对关系;揭示近断层滑坡优势方向产生的原因及孔压影响的机理。该研究有助于我们深入了解近断层地震动特性，旨在为近断层区域道路选线、桥梁选址及近断层工程结构抗震设防提供科学依据。研究结果表明：　　（1）地震荷载作用下砂土孔压发展规律与等效循环荷载作用下明显不同，饱和砂土孔压发展模式受荷载波形的控制，同时并非所有幅值的荷载都会对孔压累积起作用;Seed的简化方法在Kc=1.0（等压固结）的情况下较为保守;荷载类型、荷载方向差异性、荷载非对称性、荷载幅值、砂土饱和度和砂土相对密实度等因素均会对饱和砂土孔压发展特性产生影响;冲击型荷载作用下饱和砂土的抗液化强度要高于振动型荷载。　　（2）同一台站不同方向的地震荷载作用下饱和砂土的峰值孔压和残余孔压存在差别，且在近断层地震动作用下的差别大于远场地震动;同一台站不同方向的地震荷载作用下，残余孔压比的优势方向与劣势方向基本呈垂直关系;本文所选台站地震动的优势方向和劣势方向残余孔压的比值变化范围在1.34~8.5，方位角相差45°、90°、135°、180°的地震荷载的差异性对饱和砂土残余孔压的影响会在 1.00~6.96、1.06~8.13、1.00~4.97、1.01~2.57倍。　　（3）对于本文所选的 12 个地震动强度参数指标，阿里亚斯强度参数和饱和砂土残余孔压的相关性最强，相关系数稳定且最高，能量参数次之，基本上表现为阿里亚斯强度越高，饱和砂土的残余孔压越大。　　（4）对于逆冲断层而言，近垂直断层方向为近断层地震动的优势方向，该方向地震动作用下，砂土边坡将产生更大的残余孔压，导致边坡更容易发生液化破坏，从而产生滑坡灾害;而对于走滑断层而言，近平行断层方向为近断层地震动的优势方向。

关键词：饱和砂土地震动强度参数方向差异性孔压特性

动态硫化法丁腈橡胶/尼龙6热塑性弹性体的制备和性能研究

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动态硫化法丁腈橡胶/尼龙6热塑性弹性体的制备和性能研究

作者：张世甲北京化工大学

学位级别：硕士

本论文应用动态硫化方法制备丁腈橡胶（NBR）/尼龙6（PA6）热塑性弹性体（TPV）,主要从物理性能、微观相态结构和加工流变性能三个方面研究了配方中各组分以及双螺杆挤出机加工工艺对NBR/PA6 TPV（?）性能的影响,并制备相态结构较理想... 详细信息

本论文应用动态硫化方法制备丁腈橡胶（NBR）/尼龙6（PA6）热塑性弹性体（TPV）,主要从物理性能、微观相态结构和加工流变性能三个方面研究了配方中各组分以及双螺杆挤出机加工工艺对NBR/PA6 TPV（?）性能的影响,并制备相态结构较理想、物理性能优异且易于加工的NBR/PA6 TPV。重点对HVA-2/DM和SP-1045/SnCl2硫化体系制备的TPV进行研究,由动态硫化特性曲线讨论了动态硫化过程中各阶段体系物料状态的变化以及动态硫化特性曲线对双螺杆挤出机制备NBR/PA6 TPV的指导意义,并对硫化剂用量对材料制备性能的影响,确定最佳硫化配合体系。选用三种丙烯腈（ACN）含量不同的丁腈橡胶和尼龙6制备NBR/PA6 TPV,考察丙烯腈含量对制备材料性能的影响。考察不同橡塑比对制备NBR/PA6 TPV的物理性能、相态结构和流变性能的影响。选用不同增塑剂考察对制备TPV性能的影响,重点考察针对TPV的橡胶相和尼龙相分别采用增塑剂AC-316A和正丁基苯磺酰胺制备NBR/PA6 TPV性能的影响。研究通过并用带有反应性官能团羧基的羧基丁腈橡胶和丁腈橡胶增容NBR/PA6 TPV,进一步提高材料的综合性能。对双螺杆挤出工艺参数温度和转速的研究,温度和转速对动态硫化工艺制备TPV都存在正负两方面的影响：升高温度可以加快硫化反应的进行,同时带来物料熔融过度导致剪切力传递效率降低和破碎不充分的问题;提高转速可以提高作用于物料剪切力,提高破碎和分散效率,同时由于转速加快使物料在机筒中停留时间缩短,导致硫化不充分,或者双螺杆来不及完成破碎和分散的作用。寻找合适的转速和双螺杆挤出机各段温度参数制备性能优异的NBR/PA6 TPV。

关键词：丁腈橡胶尼龙6 羟基丁腈橡胶热塑性弹性体动态硫化相态结构增塑剂增容剂

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内燃机车冷却液的回收利用

环境保护 1998年第4期26卷 36-37页

作者：马立峰张世英长沙铁路总公司衡阳机务段

本文详细阐述了内燃机车冷却液回收再利用的工艺流程，操作原理以及相关的设备，并在技术上和经济上进行了可行性分析，提出了合理化建议。

关键词：冷却液内燃机车回收利用废水处理机车

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用于柔性生产线方案设计的分层工艺规划方法

计算机辅助设计与图形学学报 2003年第10期15卷 1303-1306页

作者：张冠伟张世昌天津大学机械工程学院天津300072

在建立面向对象工艺模型的基础上 ,提出用于柔性生产线方案设计的分层工艺规划方法 ,即特征工艺设计、零件装夹定位规划、特征排序规划、工步排序规划、工序聚合规划等 5个层次采用基于黑板的递阶式层次推理结构 ,实现了综合排序策略。

关键词：柔性生产线分层工艺规划方法 CAPP 工艺设计

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豆浆藤茶复合饮料的研制

食品研究与开发 2016年第2期37卷 78-80页

作者：张世仙高美丽梁林丽陈云唐光宇遵义师范学院化学化工学院黔北特色资源应用研究实验室贵州遵义563002

以豆浆和藤茶汁为主要原料,研究豆浆藤茶复合饮料的加工工艺和产品配方。通过正交试验确定了影响豆浆藤茶复合饮料的最佳配方为:豆浆藤茶汁体积比为5∶1、蔗糖素为0.03%、CMC为0.20%,影响复合饮料的感官品质的主次因素是:CMC用量>豆浆... 详细信息

以豆浆和藤茶汁为主要原料,研究豆浆藤茶复合饮料的加工工艺和产品配方。通过正交试验确定了影响豆浆藤茶复合饮料的最佳配方为:豆浆藤茶汁体积比为5∶1、蔗糖素为0.03%、CMC为0.20%,影响复合饮料的感官品质的主次因素是:CMC用量>豆浆藤茶体积比>蔗糖素用量。

关键词：豆浆藤茶复合饮料

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滇池水体富营养化水质预测模型的研究

成都科技大学学报 1991年第6期 63-69页

作者：陈毓龄张世森东南大学成都科技大学

本研究实质上是浅水型高原湖泊的水动力生态水质模拟模型、模型模拟了湖泊的水位、水温、悬浮物、可溶解磷、颗粒磷、总磷、浮游植物和透明度等参数的日平均值、模型得到了充分验证,模拟精度良好。最终对滇池1988年度的富营养程度进行... 详细信息

本研究实质上是浅水型高原湖泊的水动力生态水质模拟模型、模型模拟了湖泊的水位、水温、悬浮物、可溶解磷、颗粒磷、总磷、浮游植物和透明度等参数的日平均值、模型得到了充分验证,模拟精度良好。最终对滇池1988年度的富营养程度进行了判别.

关键词：湖泊富营养化水质预测模型滇池

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纳米尺度金属薄膜拉伸分叉问题数值分析研究

纳米尺度金属薄膜拉伸分叉问题数值分析研究

作者：张世杰天津大学

学位级别：硕士

本文对金属纳米薄膜拉伸分叉问题进行了数值分析研究。首先研究了长波扰动下单独的金属薄膜的大幅度不均匀变形,并与线性摄动分析的结果进行了对比;对高聚物基底上的金属薄膜的大幅度不均匀变形在长波扰动下进行了数值分析,并与线性摄... 详细信息

本文对金属纳米薄膜拉伸分叉问题进行了数值分析研究。首先研究了长波扰动下单独的金属薄膜的大幅度不均匀变形,并与线性摄动分析的结果进行了对比;对高聚物基底上的金属薄膜的大幅度不均匀变形在长波扰动下进行了数值分析,并与线性摄动分析的结果进行了对比;单独的金属薄膜和粘在高聚物基底上的金属薄膜这两组数值模拟的结果显示了,基底抑制了金属薄膜的大幅度不均匀变形。基底的弹性和基底与薄膜的厚度比对纳米金属薄膜的变形有着重要影响。为了研究这两种因素对变形的影响,按照基底和薄膜厚度比率的不同,设计并进行了三组计算,并在这三组之间做了对比,而且每组计算中,又根据基底弹性模量的不同分为三种情况计算,并在这三种情况中间进行对比。在计算的过程中,得到了薄膜基底复合结构的三种变形模式。当基底柔性比较大的时候,薄膜在缺口处形成了一个颈缩,基底也因此在薄膜颈缩附近发生了局部扭曲。正像线性摄动分析预测的那样,柔性大的基底不抑制金属薄膜内的应变。当基底的弹性处于中等状态的时候,金属薄膜形成多个颈缩,并承受较大的拉伸应变,然后在缺口处断裂。当基底刚性比较大的时候,金属薄膜可以在很大的应变范围内均匀的变形而不断裂。在基底杨氏模量相同的情况下,基底越厚,薄膜基底复合结构的临界分叉应变就越大。为了研究薄膜基底界面粘附性能对复合结构拉伸性能的影响,采用ABAQUS中的cohesive单元对薄膜基底界面进行了模拟。以两个无量纲参数来描述界面的强度。计算发现,界面的粘附性能不同,薄膜基底结构的拉伸性能也不相同,计算结果得到了三种变形模式。并进一步的研究了界面的张开位移和滑动位移对金属薄膜颈缩的影响和界面法向强度与切向强度对断裂应变的影响。计算发现,金属薄膜的断裂应变对界面的切向强度更加敏感。

关键词：纳米薄膜分叉断裂变形颈缩摄动分析