检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

单颗磨粒磨削仿真研究进展

宇航材料工艺 2018年第4期48卷 1-8页

作者：刘伟刘仁通邓朝晖商圆圆湖南科技大学智能制造研究院难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室湘潭411201

概述了传统磨削仿真的基本方法及发展过程,总结了磨粒模型和工件模型的研究现状,具体分析了有限元法、光滑流体粒子动力学法、分子动力学法以及综合仿真方法等应用于单颗磨粒磨削材料的去除机理、成屑机理、工件表面质量以及磨粒磨损等... 详细信息

概述了传统磨削仿真的基本方法及发展过程,总结了磨粒模型和工件模型的研究现状,具体分析了有限元法、光滑流体粒子动力学法、分子动力学法以及综合仿真方法等应用于单颗磨粒磨削材料的去除机理、成屑机理、工件表面质量以及磨粒磨损等仿真中的研究现状,最后阐述了各类仿真方法的局限性,并提出了单颗磨粒磨削仿真进一步的发展前景。

关键词：单颗磨粒磨削仿真有限元光滑流体粒子动力学分子动力学

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于CUDA的弱可压SPH流体建模与仿真

计算机工程与科学 2018年第8期40卷 1375-1382页

作者：段兴锋任鸿翔神和龙大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室辽宁大连116026 集美大学航海学院福建厦门361021

为了实现小尺度范围流体场景的实时、真实感模拟,采用弱可压SPH方法对水体进行建模,提出了流体计算的CPU-GPU混合架构计算方法。针对邻域粒子查找算法影响流体计算效率的问题,采用三维空间网格对整个模拟区域进行均匀网格划分,利用并行... 详细信息

为了实现小尺度范围流体场景的实时、真实感模拟,采用弱可压SPH方法对水体进行建模,提出了流体计算的CPU-GPU混合架构计算方法。针对邻域粒子查找算法影响流体计算效率的问题,采用三维空间网格对整个模拟区域进行均匀网格划分,利用并行前缀求和和并行计数排序实现邻域粒子的查找。最后,采用基于CUDA并行加速的Marching Cubes算法实现流体表面提取,利用环境贴图表现流体的反射和折射效果,实现流体表面着色。实验结果表明,所提出的流体建模和模拟算法能实现小尺度范围流体的实时计算和渲染,绘制出水的波动、翻卷和木块在水中晃动的动态效果,当粒子数达到1 048 576个时,GPU并行计算方法相较CPU方法的加速比为60.7。

关键词：光滑流体粒子动力学边界处理邻域搜索 Marching Cubes CUDA

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于三元区间数的鸟撞座舱盖的不确定性分析

广西大学学报（自然科学版） 2012年第5期37卷 899-902页

作者：刘长虹李超罗军李子涵何佳珍郭鑫红华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

为了研究鸟撞座舱盖的安全问题,建立了基于光滑流体粒子动力学和有限元法耦合的鸟撞座舱盖模型。根据目前国内研究现状及缺乏相关鸟撞试验数据的情况,提出了采用三元区间数描述鸟撞不确定参数的方法,即小元表示不确定参数最小界限值,大... 详细信息

为了研究鸟撞座舱盖的安全问题,建立了基于光滑流体粒子动力学和有限元法耦合的鸟撞座舱盖模型。根据目前国内研究现状及缺乏相关鸟撞试验数据的情况,提出了采用三元区间数描述鸟撞不确定参数的方法,即小元表示不确定参数最小界限值,大元表示最大界限值,特元表示该不确定性参数最可能出现或者工程师最易选定的值。在此基础上,提出了应用确定性和区间相结合的算法对于三元区间数下鸟撞不确定性模型的求解方法,以及关于三元区间数的概率分布函数计算方法。计算结果与实际情况相符,说明三元区间数的鸟撞模型可有效地计算不确定性的鸟撞问题。

关键词：鸟撞座舱盖光滑流体粒子动力学三元区间数

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

全断面隧道掘进机盘形滚刀组合破岩机理研究

全断面隧道掘进机盘形滚刀组合破岩机理研究

作者：蒋聪健天津大学

学位级别：硕士

全断面隧道掘进机（TBM）是一种用于地下工程全断面开挖的机械施工设备，具有施工效率高、安全可靠、施工质量高等优点，因而在国内外得到越来越广泛地使用。盘形滚刀是掘进机刀盘上的主要破岩刀具，其破岩性能直接影响了掘进机的掘进... 详细信息

全断面隧道掘进机（TBM）是一种用于地下工程全断面开挖的机械施工设备，具有施工效率高、安全可靠、施工质量高等优点，因而在国内外得到越来越广泛地使用。盘形滚刀是掘进机刀盘上的主要破岩刀具，其破岩性能直接影响了掘进机的掘进效率和施工成本。因此，研究盘形滚刀的破岩机理、破岩过程以及滚刀的布置规律，对于优化滚刀布局，提高滚刀破岩效率，提高滚刀使用寿命、建立刀盘设计理论具有重要的意义。本文对全断面隧道掘进机盘形滚刀的组合破岩机理开展研究，主要完成了以下内容：（1）介绍了盘形滚刀的分类以及结构形式，研究了岩石的弹塑性本构模型和断裂损伤特性。阐述了国内外广泛使用的滚刀受力模型。分析了掘进机刀盘的设计准则和滚刀布置规律。根据滚刀组合破岩模型的特点，重点研究了滚刀刀间距和安装半径等关键参数对于组合破岩的影响;（2）阐述了显式动力学的基本原理，研究了Drucker-Prager非线性弹塑性本构模型。基于ABAQUS建立了滚刀压痕模型，得到了滚刀挤压岩石的应力应变情况以及滚刀的受力大小，将得到的结果与压痕试验的结果对比，证明D-P本构模型定义岩石类材料的正确性。在此基础之上，引入岩石断裂损伤准则，建立了两把滚刀线性破岩的有限元模型，研究了刀间距与滚刀受力的关系，将得到的结果与国外线性切割试验结果进行对比。最后，基于ABAQUS的多体动力学特性，建立了三把滚刀组合回转破岩模型，研究了滚刀回转运动时滚刀之间的相互作用，以及滚刀回转半径对于滚刀受力和破岩效果的影响，并将组合破岩与线性破岩进行对比分析，明确滚刀组合破岩的分析优势和必要性;（3）阐述了光滑粒子流体动力（SPH）方法的基本思想和算法过程，研究了SPH-FEM耦合分析的必要性。使用AUTODYN建立了基于SPH-FEM耦合的二维滚刀破岩模型，研究了不同条件下岩石的断裂情况，分析了加载速度、刀间距和加载方式等因素对于滚刀破岩的影响。

关键词：全断面隧道掘进机盘形滚刀 ABAQUS 光滑流体粒子动力学

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于虚拟现实技术的供热系统模拟

基于虚拟现实技术的供热系统模拟

作者：孙天翼沈阳工业大学

学位级别：硕士

国内经济发展迅速,人民在工业生产与日常生活中对能源的需求日益增加。随之而来的能源浪费与环境污染问题日益严重。我国供热企业仍采用集中供热的方式,每年的供暖期都会造成大量的资源浪费。随着信息技术和物联网技术的发展,为供热行... 详细信息

国内经济发展迅速,人民在工业生产与日常生活中对能源的需求日益增加。随之而来的能源浪费与环境污染问题日益严重。我国供热企业仍采用集中供热的方式,每年的供暖期都会造成大量的资源浪费。随着信息技术和物联网技术的发展,为供热行业带来了变革。现有的供热系统监控与管理平台,无法使用三维的方式将供热系统的运行状态呈现给用户,并且无法根据不同的供热环境对供热系统的运行进行预演。针对上述问题,本文工作如下:首先,本文设计的供热模拟系统,用户可通过修改天气状态来改变室外环境温度,以此来改变供热环境,使供热模拟系统能够在不同的供热环境下对供热系统的运行进行预演:用户可以改变加热注水位置并对一次网入水位置的温度进行测量,使供热模拟系统能预演不同加热注水位置的热传导状态;本文设计的供热模拟系统能够根据当前热用户的温度与需求温度对供热系统的运行进行干预,热用户的温度若高于需求温度,则降低加热功率,反正,则增大加热功率。其次,与现有的供热系统监控与管理平台不同,基于虚拟现实技术的供热模拟系统,能够以三维的方式表现出供热系统的运行状态。因此,需要对供热系统中的供热设备以及供热站点周边的场景进行建模。除了上述三维模型,为了以三维的方式表现出水箱内部的流体运动状态,需要对水箱内部的流体进行动态模拟。使用光滑流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)算法对流体的运动进行模拟:(1)对流体粒子进行邻近粒子搜索;(2)对流体粒子进行受力分析;(3)遍历邻近粒子并进行受力计算;(4)计算出流体粒子速度;(5)处理流体粒子与容器壁的碰撞并更新流体粒子速度。最后,为了能够直观的对供热系统中温度变化的过程进行表现,将热传导系数以及SPH算法的相关内容应用到流体粒子温度的计算中,并制定相应的颜色图谱与颜色映射函数来完成流体粒子温度值与颜色值的映射,完成流体热传导的三维可视化。

关键词：虚拟现实供热系统光滑流体粒子动力学流体热传导

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于SPH算法的鸟撞座舱盖分析与研究

基于SPH算法的鸟撞座舱盖分析与研究

作者：罗军华东理工大学

学位级别：硕士

鸟撞对飞行器的安全飞行产生重大的危害,因此飞行器必须满足一定的抗鸟撞性。本文主要从理论分析和计算机模拟相结合的方法研究鸟撞问题,提高座舱盖的抗鸟撞性。本文第一章总结国内外在鸟撞方面的研究成果,认为将鸟体和座舱盖联合... 详细信息

鸟撞对飞行器的安全飞行产生重大的危害,因此飞行器必须满足一定的抗鸟撞性。本文主要从理论分析和计算机模拟相结合的方法研究鸟撞问题,提高座舱盖的抗鸟撞性。本文第一章总结国内外在鸟撞方面的研究成果,认为将鸟体和座舱盖联合求解的耦合数值仿真分析是当前研究鸟撞的重要方法和趋势。第二章介绍了鸟体模型的几种数值建模方法,拉格朗日法、欧拉法、任意拉格朗日--欧拉法和光滑流体粒子动力学法（SPH）。比较了这几种方法的优缺点,认为SPH法适合高速鸟撞问题,并叙述了该方法在鸟撞应用中的基本理论。第三章提出了用鸟体参数反演的方法以减小试验测试和仿真模拟之间的误差。该方法首先采用正交实验设计方法挑选出对位移敏感的鸟体参数,然后采用自适应响应面法进行鸟体的参数反演优化,结果表明,采用参数反演后的鸟体参数的鸟体模型的试验与仿真拟合结果精度大大提高。第四章用非线性优化的方法对座舱盖结构进行改进,在减小座舱盖结构质量的基础上,提高了结构的抗鸟撞性。第五章进一步考虑了鸟撞中的不确定性,提出基于三元区间数下的不确定性鸟撞模型,以及三元区间数下的广义概率密度函数的确定方法以及相应的可靠性计算方法。

关键词：鸟撞座舱盖光滑流体粒子动力学参数反演三元区间数

液货船舶在波浪中运动与液舱晃荡耦合的SPH模拟研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

液货船舶在波浪中运动与液舱晃荡耦合的SPH模拟研究

作者：丁绱华南理工大学

学位级别：硕士

当今世界范围内对清洁能源的需求不断增加,特别是液化天然气(LNG)作为一种清洁能源,在能源领域具有明显的优势。液化天然气船(LNG carrier)是天然气运输的主要载体,能够准确预报LNG船的运动响应对保证其运输过程中的安全至关重要。LNG... 详细信息

当今世界范围内对清洁能源的需求不断增加,特别是液化天然气(LNG)作为一种清洁能源,在能源领域具有明显的优势。液化天然气船(LNG carrier)是天然气运输的主要载体,能够准确预报LNG船的运动响应对保证其运输过程中的安全至关重要。LNG船在波浪中运动时将激发液舱内流体的晃荡,舱内流体晃荡产生的力或者力矩又将反作用于船体,从而对船舶的运动产生耦合影响。现阶段对LNG船的运动与液舱晃荡模拟研究的工作主要采用势流理论或CFD技术,然而这些方法在模拟砰击上浪、流体破碎等问题时存在一些缺陷。本文采用基于SPH方法的开源代码Dual SPHysics对液舱晃荡过程中的砰击载荷及强非线性流固耦合现象进行了模拟,并研究了维度效应与尺度效应对于结果差异性的影响,建立了浮体在波浪中运动的数值水池模型并对其准确性进行验证,最后将LNG船舶在波浪中的运动与液舱晃荡问题进行耦合模拟研究。本文主要研究内容概括如下:首先,使用SPH方法针对矩形液舱内的晃荡流动问题进行了模拟,通过检验与验证分析证明了本文SPH求解器的准确性,并对不同方法模拟结果进行了基准性研究,在此研究基础上对维度效应在矩形液舱以及菱形液舱晃荡问题上的影响进行分析,并研究了不同装载高度工况下尺度效应对于菱形液舱舱壁砰击压力和晃荡流动的影响程度。然后,使用SPH方法针对载液浮箱在波浪中运动的内外域流动耦合问题进行了模拟,在此研究基础上扩展至一含液舱的S175船舶模型,模拟研究不同浪向与频率的入射波工况下液舱对船舶运动响应的影响,并与物理试验结果进行对比,验证其准确性。最后,将一真实LNG船型在高海况下的大幅运动及液舱晃荡现象进行耦合分析。预报不同液舱装载水深、不同入射波频及入射方向时船舶的运动响应,以及舱壁的砰击压力载荷和自由液面的运动特性。总之,本文通过使用Dual SPHysics开源代码研究了液舱晃荡现象中维度效应与尺度效应的影响,模拟计算了液舱晃荡与船舶运动响应的耦合结果,为LNG船的工程设计及Dual SPHysics的应用方向提供参考。

关键词：船舶运动液舱晃荡耐波性液货船舶 LNG船光滑流体粒子动力学

基于扩展多面体的DEM-SPH颗粒-流体耦合模型在海洋工程中的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于扩展多面体的DEM-SPH颗粒-流体耦合模型在海洋工程中的应用

作者：张普然大连理工大学

学位级别：硕士

海洋资源开发是受到国际社会关注的重要课题,颗粒-流体系统广泛存在于海洋工程的各个领域,如围填海、海底管道防护、冰区船舶航行等。在研究这类大尺度的流固耦合问题时,通常采用现场试验与数值模拟相结合的研究手段。合适的数值模型与... 详细信息

海洋资源开发是受到国际社会关注的重要课题,颗粒-流体系统广泛存在于海洋工程的各个领域,如围填海、海底管道防护、冰区船舶航行等。在研究这类大尺度的流固耦合问题时,通常采用现场试验与数值模拟相结合的研究手段。合适的数值模型与方法对于工程中的参数与结构设计有较大的参考价值。在本文构建的颗粒-流体耦合模型中,采用扩展多面体离散元方法模拟颗粒的运动过程。相较于球体、圆盘等常见的离散元颗粒形态,扩展多面体单元更接近真实颗粒的几何特征。弱可压缩格式的光滑流体粒子动力学方法（WCSPH）适用于求解碰撞产生的动态大变形问题,可用于模拟低粘度流体介质。针对固体边界几何复杂、颗粒数量多的特点,采用改进的排斥力模型计算颗粒与流体间的作用,从而发展了基于扩展多面体的DEM-SPH流固耦合方法。此外,锥形结构是海洋工程结构的重要组成部分,本文开发并验证了锥形结构与固体颗粒以及流体介质之间的接触算法。模拟了溃坝与楔形块入水过程,模拟结果与其他研究者的试验与数值结果有较高的一致性,验证了本文选用的数值方法的可行性。模拟了海水冲刷港口沿岸防波堤的过程,验证了DEM-SPH方法用于大尺度流固耦合模拟的稳定性。模拟了海底管道加固与防护工程中抛石船沿管道轴向抛洒碎石掩埋管道的过程。分析了抛石船的移动速度与落石的下落初始速度对模拟结果的影响,对工程中相关参数的选取有一定的指导意义。模拟了两块平整冰相向运动发生碰撞挤压生成冰脊的过程,统计了冰脊的主要几何特征。探究了冰速、海冰法向粘结强度、冰厚对冰脊形态的影响。

关键词：扩展多面体流固耦合海洋工程光滑流体粒子动力学冰脊

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

激光诱导空化泡的SPH直接数值模拟

激光诱导空化泡的SPH直接数值模拟