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控制体自由单元法及其在湍流燃烧中的应用

航空学报 2024年第11期45卷 249-258页

作者：丁金兴刘华雩高效伟大连理工大学力学与航空航天学院工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

采用稳态层流火焰面模型来描述湍流-火焰之间的相互作用,在某种程度上实现了流动和化学反应之间的解耦,能够以较少的计算量比较好地预测多种燃烧现象,非常适合在工程中推广应用。采用自由单元法来克服工程中的复杂几何模型划分网格的难... 详细信息

采用稳态层流火焰面模型来描述湍流-火焰之间的相互作用,在某种程度上实现了流动和化学反应之间的解耦,能够以较少的计算量比较好地预测多种燃烧现象,非常适合在工程中推广应用。采用自由单元法来克服工程中的复杂几何模型划分网格的难题,自由单元法只需要在计算区域内布置一定数量的散点,用于离散控制方程。分别对层流对撞非预混火焰、二维非预混层流伴流火焰、湍流非预混对撞火焰、燃烧器湍流非预混燃烧进行了数值模拟。将计算结果与参考值进行了对比研究,验证了自由单元法模拟湍流燃烧过程的正确性与有效性。

关键词：湍流燃烧自由单元法稳态层流火焰面模型层流对撞火焰湍流非预混火焰

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自由单元法在湍流燃烧中的应用

航空学报 2024年

作者：丁金兴刘华雩高效伟大连理工大学力学与航空航天学院工业装备结构分析国家重点实验室

采用稳态层流火焰面模型来描述湍流-火焰之间的相互作用，在某种程度上实现了流动和化学反应之间的解耦，能够以较少的计算量比较好地预测多种燃烧现象，非常适合在工程中推广应用。采用自由单元法来克服工程中的复杂几何模型划分网格... 详细信息

采用稳态层流火焰面模型来描述湍流-火焰之间的相互作用，在某种程度上实现了流动和化学反应之间的解耦，能够以较少的计算量比较好地预测多种燃烧现象，非常适合在工程中推广应用。采用自由单元法来克服工程中的复杂几何模型划分网格的难题，自由单元法只需要在计算区域内布置一定数量的散点，用于离散控制方程。分别对层流对撞非预混火焰、二维非预混层流伴流火焰、湍流非预混对撞火焰、燃烧器湍流非预混燃烧进行了数值模拟。将计算结果与参考值进行了对比研究，验证了自由单元法模拟湍流燃烧过程的正确性与有效性。

关键词：湍流燃烧自由单元法稳态层流火焰面模型层流对撞火焰湍流非预混火焰

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主动再生冷却过程的热流固声耦合瞬态模拟

航空学报 2024年

作者：孔勇丁金兴潘涛阮波杨恺高效伟大连理工大学力学与航空航天学院

本文以超燃冲压发动机主动冷却通道为研究对象，针对高超声速飞行器发动机点火启动时，壁面被快速加热产生的热声波从固体传播到流体域的现象开展了热/流/固/声的多场耦合的瞬态数值模拟，主要关注热声波对结构应力极值的影响及热声波... 详细信息

本文以超燃冲压发动机主动冷却通道为研究对象，针对高超声速飞行器发动机点火启动时，壁面被快速加热产生的热声波从固体传播到流体域的现象开展了热/流/固/声的多场耦合的瞬态数值模拟，主要关注热声波对结构应力极值的影响及热声波经过流固界面处的变化规律。研究了关键参数，如固体导热系数、杨氏模量、固体密度以及热膨胀系数对流固界面处热声波幅值与频率的影响。结果表明：结构的杨氏模量和密度变化导致波速变化，影响能量的传播速度，对界面处应力波动和压力变化的幅值和频率均有很大影响；改变导热系数导致温度场发生变化，进而影响应力波的幅值，导热系数增大一倍，应力峰值提高30%，但对应力波的频率几乎没有影响，对界面压力变化的幅值和频率影响有限；热膨胀系数增大一倍，壁面变形增大，导致界面处应力和压力峰值增大一倍，对其频率没有明显影响。

关键词：流固耦合界面波超临界流体主动再生冷却瞬态分析

培训人力资本与地区经济增长——基于人力资本质量的视角

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系统工程理论与实践 2024年第9期44卷 2965-2977页

作者：张美星谢骏鸣李珉镜上海社会科学院信息研究所上海社会科学院经济研究所上海社会科学院数量经济研究中心

本文依据人力资本投资理论,基于人力资本质量的视角,充分考虑不同的培训投入规模引致的培训质量差异,运用各地区就业训练中心面板数据实证检验培训人力资本影响地区经济增长的实际效应,分析培训人力资本对东、中、西部地区的异质性影响... 详细信息

本文依据人力资本投资理论,基于人力资本质量的视角,充分考虑不同的培训投入规模引致的培训质量差异,运用各地区就业训练中心面板数据实证检验培训人力资本影响地区经济增长的实际效应,分析培训人力资本对东、中、西部地区的异质性影响,并解析培训和教育人力资本对地区经济增长的影响机制.结果表明:考虑培训收益率和培训质量的异质性人力资本对经济增长存在正向促进作用;作为两种重要的人力资本投资形式,教育与培训均对地区经济发展存在推动作用,且两者存在一定程度的替代效应;培训人力资本对中部经济增长影响最大,西部最小;机制检验验证培训人力资本通过促进技术研发推动经济增长.未来需通过重视职业培训,完善技能评价,出台补贴政策引导企业提供技能培训等方式,优化劳动力市场技能结构,提高人力资本质量,推动地区经济高质量发展.

关键词：培训人力资本人力资本质量人力资本投资职业培训

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广义弱形式自由单元法

力学学报 2024年第9期56卷 2741-2751页

作者：高效伟刘华雩崔苗杨恺吕军彭海峰阮波大连理工大学力学与航空航天学院辽宁大连116024

自由单元法(FrEM)是一种单元配点法,吸收了有限元法等参单元的插值稳定性与无网格法使用灵活的优点,具有稳定性好和灵活性高的性能.FrEM在每个配置点只需要一个通过自由选择周围节点而形成的独立的等参单元,不需要考虑单元之间节点的相... 详细信息

自由单元法(FrEM)是一种单元配点法,吸收了有限元法等参单元的插值稳定性与无网格法使用灵活的优点,具有稳定性好和灵活性高的性能.FrEM在每个配置点只需要一个通过自由选择周围节点而形成的独立的等参单元,不需要考虑单元之间节点的相互连接关系,这种自由性使得人们可以按照学科性质形成所需要的单元,因而FrEM既适用于固体力学,也适用于流体力学问题的求解.然而,FrEM所用单元需要至少有一个内部节点(用于方程的配点),以致有限元法中单元节点相连的网格不能在FrEM中直接使用.文章基于对应于配置点的等参单元形函数在与其不相连的边界上为0的特性和配置点等效节点力平衡关系,提出了一种广义弱形式自由单元法(GFrEM).该方法是一种使用单元逐点建立配置方程的单元配点法,具有如下特点:(1)突破了现有自由单元法中单元需要内部节点的限制,因而可以使用线性单元和高阶单元;(2)突破了现有自由单元法中一个配置点使用一个单元的限制,可以使用与配置点相连的任意多个单元;(3)可以使用任意形式的规则单元和多边形/多面体单元;(4)如果使用单元节点相连的传统有限元法网格,则GFrEM自然演变为传统的有限元法.论文将给出几个固体力学方面的应用算例,展示所提方法的有效性.

关键词：广义自由单元法弱形式配点法无网格法有限元法

不平衡电压下双笼转子无刷双馈发电机的多目标控制

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 293-303,I0024页

作者：曹政程明闫晓鸣东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(c... 详细信息

该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(control winding,CW)电流统一表达式,对各个控制目标之间的关系进行了数学推导和理论分析。在此基础上,建立了PW电流不平衡度约束条件下,针对PW有功功率脉动幅值和无功功率脉动幅值的多目标控制数学模型。并采用粒子群算法进行求解,对CW统一电流表达式中的系数进行优化,计算CW参考电流值从而实现多目标控制。最后在双笼转子无刷双馈感应发电机实验平台上,对所提出的控制策略的有效性和理论推导的正确性进行了验证。

关键词：双笼转子无刷双馈感应发电机不平衡电网电压简化矢量控制策略多目标模型粒子群算法

基于径向积分边界元法的周期性复合材料面内等效热弹性参数分析方法

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力学学报 2024年第8期56卷 2294-2303页

作者：刘华雩郑永彤彭海峰高效伟杨恺大连理工大学力学与航空航天学院辽宁大连116024 南昌大学工程建设学院南昌330031

具有人工设计结构的多材料夹杂的复合材料不仅具有可编辑的弹性模量和泊松比,还可以实现热膨胀系数的调控.这些复合材料的等效热弹性参数与其微观结构和材料分布密切相关.文章提出了一种基于径向积分边界元法的周期性复合材料的均匀化... 详细信息

具有人工设计结构的多材料夹杂的复合材料不仅具有可编辑的弹性模量和泊松比,还可以实现热膨胀系数的调控.这些复合材料的等效热弹性参数与其微观结构和材料分布密切相关.文章提出了一种基于径向积分边界元法的周期性复合材料的均匀化热弹性参数的计算方法.该方法基于代表性体积元均匀化方法建立材料的微观结构应力、应变与宏观等效热弹性参数之间的关联.同时,采用径向积分边界元法计算周期变形条件下代表性体积元的应力和应变场.该方法无需内部网格和域积分,仅依赖于边界的位移和面力等信息即可获得材料的等效热弹性参数,具有容易实现参数化建模、容易考虑细小结构特征等优势.另外,在角点处采用非连续元处理,大大简化了周期性边界条件的施加.针对复合材料梁的弯曲问题,通过与直接有限元模拟的结果进行对比,验证了该方法的有效性.然后,还采用该方法对网状复合超材料的热膨胀系数进行了分析.结果表明,通过调整结构的尺寸,可实现结构在热载荷下从正膨胀到负膨胀的转变.

关键词：边界元法热弹性负热膨胀均匀化方法代表性体积元

岩石材料史氏硬度标准测试影响因素敏感性分析

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工程地质学报 2024年第2期32卷 359-369页

作者：周忠鸣中石化石油工程技术研究院有限公司北京102206 中国石化超深井钻井工程技术重点实验室北京102206

在油气工程领域,岩石史氏硬度是刻画地层抗钻特性,优化钻头和钻井工艺的重要技术参数。然而,目前史氏硬度测试缺乏统一的测试方法和标准,各种测试因素对结果的影响不明确,导致各实验室的硬度测试结果缺乏可比性。本研究以有机玻璃,水泥... 详细信息

在油气工程领域,岩石史氏硬度是刻画地层抗钻特性,优化钻头和钻井工艺的重要技术参数。然而,目前史氏硬度测试缺乏统一的测试方法和标准,各种测试因素对结果的影响不明确,导致各实验室的硬度测试结果缺乏可比性。本研究以有机玻璃,水泥及露头砂岩3种材料为例,综合密度、波速、CT图像、史氏硬度测试等多个角度探讨了标准测试样品的选取、制备及物理力学特性的评估过程,并开展了史氏硬度测试敏感性分析。结果表明,岩性类型控制着压入曲线形态、史氏硬度值及压入破坏特征;史氏硬度测试结果还受试样尺寸、加载速率、压头直径、压痕点位置等因素的显著影响,硬度值与试样尺寸、加载速率呈正相关关系,但与压头直径呈负相关关系;压痕点位于样品中心一点比位于边缘点时测试的硬度值更高。此研究深度探讨了史氏硬度测试结果稳定性与准确性所依赖的核心因素,研究成果有助于推动岩石硬度测评与分级标准的建立。

关键词：油气工程史氏硬度压入曲线破坏特征敏感性分析

提单管辖条款的法律效力:实践审视与规则续造

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环球法律评论 2024年第2期46卷 209-224页

作者：荆鸣复旦大学一带一路及全球治理研究院

提单管辖条款是承运人寻求对其最有利的法院和准据法以规避诉讼风险的产物。我国现行法律部分承认提单管辖条款的效力,但零散模糊,缺乏可预见性。该条款是协议管辖的特殊形式,以意思自治为基础,其法律效力的争议核心是对当事人合意的解... 详细信息

提单管辖条款是承运人寻求对其最有利的法院和准据法以规避诉讼风险的产物。我国现行法律部分承认提单管辖条款的效力,但零散模糊,缺乏可预见性。该条款是协议管辖的特殊形式,以意思自治为基础,其法律效力的争议核心是对当事人合意的解释与限制。我国司法实践中选择域外法院的大多无效,缺乏实际联系、不符合格式条款要求、不能反映当事人合意是常见理由。我国续造提单管辖规则的路径应当是,在基本立场上平衡司法主权和国际礼让原则,确立以客观联系为基础的实际联系标准;在具体规则上对当事人意思自治予以合理尊重,参照国际公约标准明确格式条款的具体要求。纾解提单管辖理论争议,有助于发展我国协议管辖制度,并逐步协调司法实践。

关键词：提单管辖条款协议管辖实际联系格式条款