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热压工艺热-化学-应力三维数值模型及有限元分析

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复合材料学报 2009年第1期26卷 134-139页

作者：刘勇吴颂平北京航空航天大学航空科学与工程学院国家计算流体力学实验室北京100083

建立了复合材料热压工艺的三维热-化学-应力耦合数学模型。该模型考虑了整个工艺周期过程中的热-化学应变、材料的黏弹性效应、各向异性及玻璃化转变温度与固化度的关系。其中热-化学模型可采用完全耦合的形式求解,而应力模型则可采用... 详细信息

建立了复合材料热压工艺的三维热-化学-应力耦合数学模型。该模型考虑了整个工艺周期过程中的热-化学应变、材料的黏弹性效应、各向异性及玻璃化转变温度与固化度的关系。其中热-化学模型可采用完全耦合的形式求解,而应力模型则可采用单向耦合的形式求解。对AS4/3501-6层合平板的热压工艺过程用有限元方法进行了数值模拟,得到的层合板翘曲度与实验结果相符。计算结果表明,层合板厚度减小或长度增大,都会使翘曲变形增大,而工艺压强对翘曲变形影响很小。层合板的翘曲变形随着模具与层合板热膨胀系数差距的变小而减小。

关键词：热压工艺黏弹性效应应力模型有限元分析翘曲度

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复合材料热压工艺多物理场耦合数学模型

复合材料学报 2008年第2期25卷 94-100页

作者：刘勇吴颂平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

针对热压工艺特点,将预浸料视为可变形的多孔介质,通过体积平均,建立了固化过程中温度、纤维应力和树脂流动多物理场耦合的数学模型。该模型考虑了纤维变形和体积分数变化的影响,反映了渗透率和纤维体积分数的关系。对于复合材料层合平... 详细信息

针对热压工艺特点,将预浸料视为可变形的多孔介质,通过体积平均,建立了固化过程中温度、纤维应力和树脂流动多物理场耦合的数学模型。该模型考虑了纤维变形和体积分数变化的影响,反映了渗透率和纤维体积分数的关系。对于复合材料层合平板热压工艺,通过进一步简化,给出了一维固化方程,并进行了有限元数值分析。数值模拟中采用ALE移动网格方法来处理动边界问题。计算结果表明,与非耦合的经典模型相比,该模型给出的结果能更好地与实验吻合,层合板逐层压缩现象也和实验结果一致。而且该模型能预测树脂的排出量和纤维层间纤维体积分数的变化。

关键词：热压工艺多物理场体积平均方法树脂流动数值模型

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矩阵带宽缩减技术在隐式间断有限元中的应用

北京航空航天大学学报 2020年第3期46卷 532-540页

作者：李亮吴颂平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

为了数值求解二维Euler方程,以间断有限元方法作为空间离散、向后差分公式(BDF)作为时间离散。针对采用牛顿法求解源于隐式时间积分的非线性方程组,构造了相应的Jacobi矩阵,其具有阶数高、稀疏性强、数值非对称的特点。在每个时间步内,... 详细信息

为了数值求解二维Euler方程,以间断有限元方法作为空间离散、向后差分公式(BDF)作为时间离散。针对采用牛顿法求解源于隐式时间积分的非线性方程组,构造了相应的Jacobi矩阵,其具有阶数高、稀疏性强、数值非对称的特点。在每个时间步内,选择带预处理的广义极小残量(GMRES)方法求解线性方程组,预处理矩阵由不完全LU分解(ILU)方法构造。将矩阵带宽缩减技术应用于上述求解过程,无需额外的存储空间,就缩小了预处理矩阵与系数矩阵的差距,从而加快了GMRES方法的收敛、增大了可用的时间步长。通过求解典型的空气动力学问题,检验了该应用的有效性。

关键词：间断有限元隐式方法线性方程组广义极小残量(GMRES)方法矩阵带宽缩减

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低速流数值模拟的低耗散预处理格式

航空动力学报 2011年第3期26卷 524-529页

作者：曹宁吴颂平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 国家计算流体力学实验室北京100191

在预处理Roe格式中加入可调参数,给出了一种低耗散预处理Roe格式,并分析了可调参数的取值规律.在极低速区,低耗散预处理Roe格式反应了流动的实际耗散;在与来流速度相近的区域,低耗散预处理Roe格式可以保证流场的稳定性.对低马赫数、低... 详细信息

在预处理Roe格式中加入可调参数,给出了一种低耗散预处理Roe格式,并分析了可调参数的取值规律.在极低速区,低耗散预处理Roe格式反应了流动的实际耗散;在与来流速度相近的区域,低耗散预处理Roe格式可以保证流场的稳定性.对低马赫数、低雷诺数定常圆柱绕流和低马赫数、高雷诺数NA-CA0012翼型绕流所做的数值实验,得到了比较满意的结果,表明这一改进对于低速流数值模拟是有效的.通过数值实验,发现计算格式的数值黏性对低速流动的计算结果有显著影响.

关键词：数值方法定常流圆柱绕流预处理方法翼型

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低速流预处理Roe格式中的数值粘性

北京航空航天大学学报 2010年第8期36卷 904-908页

作者：曹宁吴颂平北京航空航天大学航空科学与工程学院

使用Roe格式计算低马赫数流动,需采用预处理技术.在预处理技术中,需要选择适合的预处理参数,但有时很难找到,因而得不到合理的计算结果.通过数值实验,发现使用预处理方法时,格式的数值粘性对低速流动的模拟有显著的影响.提出了在预处理... 详细信息

使用Roe格式计算低马赫数流动,需采用预处理技术.在预处理技术中,需要选择适合的预处理参数,但有时很难找到,因而得不到合理的计算结果.通过数值实验,发现使用预处理方法时,格式的数值粘性对低速流动的模拟有显著的影响.提出了在预处理Roe格式中加入可调参数,用以控制数值粘性对计算结果的影响.带有可调节数值粘性参数的预处理Roe格式的数值粘性更接近低速流动的真实耗散,反映了低速流动的真实物理现象.对方腔流动和圆柱绕流的低雷诺数定常流动所做的数值实验,得到了比较满意的结果,表明这一改进是有效的.对同一低雷诺数不同低马赫数的定常圆柱绕流所做的数值实验,均得到了满意的结果,表明了方法的适用性.

关键词：数值方法定常流圆柱绕流

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基于非Favre过滤的大涡模拟

北京航空航天大学学报 2007年第10期33卷 1150-1153页

作者：李斌吴颂平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

将直接过滤的可压缩Navier-Stokes(NS)方程组作为可压缩湍流大涡模拟方程组.方程组中因过滤产生的高阶相关项用Taylor级数展开近似表达,得到可压缩张量扩散模型.与传统的采用质量加权过滤(Favre过滤)的可压缩大涡模拟方程组相比,由于这... 详细信息

将直接过滤的可压缩Navier-Stokes(NS)方程组作为可压缩湍流大涡模拟方程组.方程组中因过滤产生的高阶相关项用Taylor级数展开近似表达,得到可压缩张量扩散模型.与传统的采用质量加权过滤(Favre过滤)的可压缩大涡模拟方程组相比,由于这种方法没有密度信息的损失,所以能反映真实的密度脉动信息;方程所求量为流场物理量的过滤值,物理意义明确,使大涡模拟结果与直接数值模拟或实验结果更具有可比性.用这种大涡模拟方程组对绕双椭球高超声速湍流进行了模拟,并将所得结果与实验、Baldwin-Lomax(BL)模型及Smagorinsky亚格子模型的结果进行了对比.

关键词：大涡模拟亚格子可压缩流

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交替LU分裂算法及其在CFD中的应用

北京航空航天大学学报 2012年第7期38卷 953-956页

作者：相倩吴颂平徐悦北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 中国航空研究院航空数值模拟技术研究应用中心北京100012

在CFD(Computational Fluid Dynamics)时间相关算法中,为了保证计算的稳定性,时间步长的取值通常会很小,这将导致计算过程收敛缓慢.针对这一问题,提出了一种新的迭代算法—交替LU分裂(ALUS,Alternating Lower-Upper Splitting)算法,可... 详细信息

在CFD(Computational Fluid Dynamics)时间相关算法中,为了保证计算的稳定性,时间步长的取值通常会很小,这将导致计算过程收敛缓慢.针对这一问题,提出了一种新的迭代算法—交替LU分裂(ALUS,Alternating Lower-Upper Splitting)算法,可以有效加速收敛,提高计算效率.ALUS算法将系数矩阵分裂成上、下三角矩阵,因此仅需要利用追赶法求解两个三角矩阵,计算量较小,容易实现.给出了ALUS算法收敛的定理,并且通过线性问题以及CFD圆柱绕流的数值模拟对ALUS算法进行了检验.理论分析和数值实验的结果均表明:ALUS算法计算量小,大大节省了计算时间,而且该算法是鲁棒的.因此ALUS算法是高效的、稳定的算法,适用于CFD数值模拟.

关键词：数值模拟大规模线性系统正定矩阵鲁棒性

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基于审美教育的初中语文文言文教学研究

基于审美教育的初中语文文言文教学研究

中小幼教师新时期第三届“教育教学与创新研究”论坛

作者：吴颂平广东省兴宁市齐昌中学

审美水平对于一个人的综合发展来说,占据着十分重要的位置,在一定程度上来讲,审美教育可以体现出学生的品格发育、思维意志,更是与社会进步息息相关。学校应当培养学生的审美意识。在传统的观念下,许多人认为审美教育体现在音乐课以及... 详细信息

审美水平对于一个人的综合发展来说,占据着十分重要的位置,在一定程度上来讲,审美教育可以体现出学生的品格发育、思维意志,更是与社会进步息息相关。学校应当培养学生的审美意识。在传统的观念下,许多人认为审美教育体现在音乐课以及美术课上,与其他学科的关联不大,但事实上,在学生的每一个学科中,都能够体现出审美教育。美术学科优美的线条以及丰富的色彩,能够体现出审美;音乐学科舞动的旋律以及悦耳的节奏,能够体现出审美教育。在初中语文课堂上,丰富的词藻,优美的意境,独特的语言风格,这也可以体现出审美教育。

关键词：审美教育初中语文文言文教学研究分析创新教育

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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改进的五阶WENO-Z+格式

力学学报 2019年第6期51卷 1927-1939页

作者：骆信吴颂平北京航空航天大学航空科学与工程学院

WENO-Z+格式的性能提升依赖于新增项的作用,该项的作用是在WENO-Z格式的基础上进一步增大欠光滑子模板上的权重.系数λ被设置用来调控该项的作用,以避免负耗散.本文指出了WENO-Z+格式的缺陷,其所采用λ的取值方式既不能充分发挥格式的潜... 详细信息

WENO-Z+格式的性能提升依赖于新增项的作用,该项的作用是在WENO-Z格式的基础上进一步增大欠光滑子模板上的权重.系数λ被设置用来调控该项的作用,以避免负耗散.本文指出了WENO-Z+格式的缺陷,其所采用λ的取值方式既不能充分发挥格式的潜力,也未完全消除负耗散;提出λ的值应随当地流场数据变化,方能充分发挥新增项在降低数值耗散、提高分辨率上的潜力.基于此,本文重新设计了λ的计算公式,该公式能自适应地调控新增项的作用:只在欠光滑子模板上的权重容易过度增大的地方削弱该项的作用,以避免负耗散;在其他地方则充分发挥新增项的作用,最大限度增大欠光滑子模板上的权重,提高格式的分辨率.将使用该系数公式的新格式命名为WENO-Z++,并对其数值性能进行了系统的研究.理论分析表明,新格式在间断处具有基本无振荡(essentially non-oscillatory,ENO)特性和更低的数值耗散.对近似色散关系(approximate dispersion relation,ADR)的研究表明,新格式有效地避免了因过度增大欠光滑子模板上的权重而带来的负耗散,其频谱特性也得到了显著提升.本文还推导了使新格式在极值点处也能保持最优阶的精度的参数设置.一系列求解Euler方程的数值试验表明,新格式的激波捕捉能力和对复杂流场结构的分辨率都显著优于原WENO-Z+格式.

关键词： WENO格式频谱特性高分辨率数值耗散激波捕捉复杂流动