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黏性各向异性磁流体kelvin-Helmholtz不稳定性:二维数值研究

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物理学报 2019年第3期68卷 187-194页

作者：刘迎陈志华郑纯南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094

利用corner transport upwind和constrained transport算法求解非理想磁流体动力学方程组,对匀强平行磁场作用下,黏性各向异性等离子体自由剪切层中的kelvin-Helmholtz不稳定性进行了数值模拟.从流动结构、涡结构演化、磁场分布、横向... 详细信息

利用corner transport upwind和constrained transport算法求解非理想磁流体动力学方程组,对匀强平行磁场作用下,黏性各向异性等离子体自由剪切层中的kelvin-Helmholtz不稳定性进行了数值模拟.从流动结构、涡结构演化、磁场分布、横向磁压力、抗弯磁张力等角度对各向同性和各向异性黏性算例结果进行了讨论,分析了黏性各向异性对kelvin-Helmholtz不稳定性的影响.结果表明,黏性各向异性比黏性各向同性更利于流动的稳定.其稳定性作用是由于磁感线方向上剪切速率降低导致界面卷起程度和圈数的降低,并使卷起结构中小涡产生增殖、合并,破坏了涡的常规增长,从而导致流动的稳定.黏性各向异性对横向磁压力的影响比对抗弯磁张力更大.

关键词：磁流体动力学开尔文-亥姆霍兹不稳定性黏性各向异性涡

Time effect of stress-strain relationship in principal time for rock

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Time effect of stress-strain relationship in principal time ...

Ion–Electron coupling Enables Ionic Thermoelectric Material with New Operation Mode and High Energy Density

International Symposium on Application of computer Methods in Rock Mechnics and Engineering

作者： zheng Hongtai Southwest Jiaotong Unweraity,chengdu,cHINA

This paper discusses inevitability of rock rheologic properties,the one-dimensional expression of rheologic properties of rock,the abstraction of rock material and rheologic mechanical model,as well as the equations of rock rheologic properties based on the abstractions;The author proposes to use the kelvin-Hooke series mechanical model as the model of rock rheologic properties which satisfy these conditions:axial and lateral rheology is in principal time andσc yield strength).From the differential state equations of the model,we can get its analytic solution expressed with implicit function and the expression of stress-strain relation having time *** this paper discusses the effect of deformation rate in the testing and its relationship with the formulas gotten in this paper.

关键词：

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Nano-Micro Letters 2023年第7期15卷 193-203页

作者： Yongjie He Shaowei Li Rui chen Xu Liu George Omololu Odunmbaku Wei Fang Xiaoxue Lin Zeping Ou Qianzhi Gou Jiacheng Wang Nabonswende Aida Nadege Ouedraogo Jing Li Meng Li chen Li Yujie zheng Shanshan chen Yongli Zhou Kuan Sun MOE Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems CQU-NUS Renewable Energy Materials and Devices Joint LaboratorySchool of Energy and Power EngineeringChongqing UniversityChongqing 400044People’s Republic of China

Ionic thermoelectrics(i-TE) possesses great potential in powering distributed electronics because it can generate thermopower up to tens of millivolts per kelvin. However,as ions cannot enter external circuit, the utilization of i-TE is currently based on capacitive charge/discharge, which results in discontinuous working mode and low energy density. Here,we introduce an ion–electron thermoelectric synergistic(IETS)effect by utilizing an ion–electron conductor. Electrons/holes can drift under the electric field generated by thermodiffusion of ions, thus converting the ionic current into electrical current that can pass through the external circuit. Due to the IETS effect, i-TE is able to operate continuously for over 3000 ***, our i-TE exhibits a thermopower of 32.7 mV K^(-1) and an energy density of 553.9 J m^(-2), which is more than 6.9 times of the highest reported value. consequently, direct powering of electronics is achieved with i-TE. This work provides a novel strategy for the design of high-performance i-TE materials.

关键词： Ionic thermoelectric Ion–electron coupling Ionic conductivity Thermopower

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形状记忆合金变刚度结构振动控制仿真研究

推进技术 2018年第6期39卷 1369-1378页

作者：洪杰郑华强杨鑫北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

为了实现Ti50Ni41cu9形状记忆合金(SMA)用于复杂结构振动控制的动力学分析,掌握变刚度振动控制的机理和控制规律,基于kelvin-Voigt粘弹性本构关系,建立了适用于动力学分析的SMA本构模型,并通过ABAQUS编写材料本构程序,形成有效的SMA结... 详细信息

为了实现Ti50Ni41cu9形状记忆合金(SMA)用于复杂结构振动控制的动力学分析,掌握变刚度振动控制的机理和控制规律,基于kelvin-Voigt粘弹性本构关系,建立了适用于动力学分析的SMA本构模型,并通过ABAQUS编写材料本构程序,形成有效的SMA结构动力学有限元仿真方法,实现了多参数影响下SMA结构的非线性稳态和瞬态动力学仿真计算。计算结果表明:SMA的宏观本构模型能够较好地反映材料动力学性能的变化特征,编制的UMAT子程序与试验数据吻合较好;变刚度控制可以有效降低定频激励引起的稳态响应,对于悬臂板结构响应降幅在40%以上;控制速率与响应的最终变化程度无关,但会引起系统非线性特征,从而影响控制过程需要的时间;采用对向变刚度控制可以降低跨越主频的瞬态振动响应,变温速率越快,系统的峰值响应越小,快速变温时会产生自发频带现象,其对主频能量有显著分散作用,可以一定程度上抑制最大响应峰值。

关键词：形状记忆合金本构模型变刚度振动控制非线性振动仿真研究

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方柱跨声速流动中的剪切层和尾迹特性

上海交通大学学报 2021年第4期55卷 403-411页

作者：许常悦郑静王哲王彬南京航空航天大学飞行器环境控制与生命保障工业和信息化部重点实验室南京210016

采用尺度自适应模拟(SAS)方法研究了来流马赫数Ma为0.71、雷诺数Re为4×10^(5)的方柱跨声速绕流,并对分离剪切层和尾迹特性进行了深入分析.为了验证SAS方法的可靠性,将SAS结果与已有数值和实验结果进行了对比.在当前的跨声速流场中,剪... 详细信息

采用尺度自适应模拟(SAS)方法研究了来流马赫数Ma为0.71、雷诺数Re为4×10^(5)的方柱跨声速绕流,并对分离剪切层和尾迹特性进行了深入分析.为了验证SAS方法的可靠性,将SAS结果与已有数值和实验结果进行了对比.在当前的跨声速流场中,剪切层中的对流马赫数约为0.6,这意味着kelvin-Helmholtz不稳定性主导剪切层的初始阶段演化.在剪切层的初始阶段,可以看出扰动涡沿展向呈现滚筒状结构.剪切层外侧附近和方柱的回流区均出现倍频现象,这与剪切层中存在明显的涡合并有关.压力场的本征正交分解表明,方柱跨声速流场中的主导流动模态为反对称模态,这与尾迹中的涡脱落现象和剪切层引起的压缩波传播有关.

关键词：方柱激波剪切层 Lamb矢量尺度自适应模拟

开尔文连接对功率模块并联均流影响的对比评估

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中国电机工程学报 2019年第18期39卷 5480-5489,5596页

作者：曾正李晓玲曹琳张欣输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 中车永济电机有限公司山西省永济市044502 南洋理工大学电气与电子工程学院新加坡639798

多芯片并联功率模块是新能源发电等大功率电能变换领域的核心部件。由于功率模块的封装布局不均,造成并联芯片的动静态电流分配不均衡,进而降低功率模块的容量、威胁变流器的可靠运行。改进多芯片并联功率模块的封装,是解决并联电流分... 详细信息

多芯片并联功率模块是新能源发电等大功率电能变换领域的核心部件。由于功率模块的封装布局不均,造成并联芯片的动静态电流分配不均衡,进而降低功率模块的容量、威胁变流器的可靠运行。改进多芯片并联功率模块的封装,是解决并联电流分配失衡的有效方式,也是实现电力变流器大功率运行的必要条件。该文针对一款常用的商业化IGBT功率模块,对比研究开尔文连接对多芯片并联均流的影响。考虑封装寄生参数,建立功率模块的等效电路模型和有限元分析模型,从路和场的角度,揭示开尔文连接对芯片间暂态电流不平衡的影响。基于定制化的功率模块和双脉冲测试平台,通过仿真和实验结果,对比研究功率模块有/无开尔文连接时,并联芯片间的电流不均衡效应。结果表明:开尔文连接能够实现功率回路和门极回路的解耦,提高器件的开关速度;但是,开尔文源极的引入改变了功率模块布局,对多芯片并联均流提出了挑战。后续还需要研究直接覆铜板的优化布局方法,消除并联芯片间的回路不对称。

关键词：多芯片功率模块动态电流均衡开尔文连接寄生参数模型

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船行波激励下深水桥墩的动力响应分析

桥梁建设 2018年第3期48卷 85-89页

作者：刘政伟夏齐勇湖北省交通规划设计院股份有限公司湖北武汉430051

土凉大桥主桥为(75+4×130+75)m预应力混凝土刚构-连续梁组合体系桥梁。该桥施工过程中,船行波引起桥墩较大晃动,施工被迫停止。为解决这一问题,根据库斯科公式、开尔文理论及《港口与航道水文规范》计算船行波荷载,以8号墩为例采用ANSY... 详细信息

土凉大桥主桥为(75+4×130+75)m预应力混凝土刚构-连续梁组合体系桥梁。该桥施工过程中,船行波引起桥墩较大晃动,施工被迫停止。为解决这一问题,根据库斯科公式、开尔文理论及《港口与航道水文规范》计算船行波荷载,以8号墩为例采用ANSYS软件建立桥墩有限元模型,分析船行波作用下桥墩的动力响应。结果表明:作用在桥墩上的船行波荷载为沿结构淹没深度变化的非线性分布荷载,随水深的增加迅速降低;船速20km/h时,墩顶位移和加速度响应最大;为避免桥墩出现较大晃动,建议客船行至桥墩附近时将船速减小至15km/h以下通过桥墩。

关键词：深水桥墩船行波波浪荷载动力响应船速有限元法

Numerical simulation of stress wave propagating through filled joints by particle model

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Numerical simulation of stress wave propagating through fill...

二维可压缩流体kelvin-Helmholtz不稳定性

中国科学院地质与地球物理研究所2015年度（第15届）学术年会

作者： Xiaoling Huang Shengwen Qi Ann Williams Yu Zou Bowen zheng Key Laboratory of Shale Gas and Geoengineering(KLSGG) Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of Sciences University of chinese Academy of Sciences

This paper presents a numerical simulation of stress wave propagation through filled joints using the particle flow code(PFc2D 3.10).A thin layer of granular material without tensile strength is used to model the natural filled *** kelvin viscous-elastic contact model is developed with c++code and embedded as the dynamic link library in PFc2D 3.10 to simulate the particle deformation behavior of the filled *** has been proved that the PFc2D is competent in simulating the stress wave propagating through a filled joint according to the comparison between the forward fitting data and the experiment *** influence of amplitude and frequency on the transmission coefficient is analyzed,and the results show that the transmission coefficient is amplitude and frequency ***,the effect of the tensile stress wave,loading history and filled thickness on the transmission waves is also *** has been found that the transmission coefficient decreases with the increase of the filled *** tensile stress wave cannot propagate through the filled joint but can tear apart the filled layer,which weakens the multiple reflections in the filled *** the incident wave is composed of multiple pulses,the loading history has an important effect on the transmitted *** multiple parallel filled joints,the variation trend of the transmission coefficient versus the dimensionless joint spacing is similar to the analytical result obtained by Zhu et al.(2011)except that the loading mode and amplitudes have an important effect on the magnitude of the transmission ***,the deformation process of the filled layer under different loading modes was examined microscopically.

关键词： Filled joint Stress wave PFc2D Amplitude-and frequency-dependence Loading history Multiple reflections

来源： cnki会议评论

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物理学报 2009年第9期58卷 6381-6386页

作者：王立锋叶文华范征锋孙彦乾郑炳松李英骏中国矿业大学(北京) 北京100083 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 浙江大学物理系杭州310028 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

利用高精度数值格式,研究了二维可压缩流体中的kelvin-Helmholtz不稳定性,主要研究了可压缩性对kelvin-Helmholtz稳定性增长率的影响.模拟定量的给出低Mach和高Mach数两种情况下,初始静压和对流Mach数以及kelvin-Helmholtz不稳定性线性... 详细信息

利用高精度数值格式,研究了二维可压缩流体中的kelvin-Helmholtz不稳定性,主要研究了可压缩性对kelvin-Helmholtz稳定性增长率的影响.模拟定量的给出低Mach和高Mach数两种情况下,初始静压和对流Mach数以及kelvin-Helmholtz不稳定性线性增长率的关系.模拟结果和自由剪切层以及混合层的实验结果以及理论分析一致.模拟表明,对流Mach数是描述流体可压缩性的合适参数,对流Mach数越小流体越不可压,kelvin-Helmholtz不稳定性的线性增长率随对流Mach数的增加而减小.

关键词： kelvin-Helmholtz不稳定性可压缩流体 Mach数超音速流体