检索结果-南通市图书馆

柔性飞行器飞行动力学与结构动力学耦合分析方法

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导弹与航天运载技术 2012年第3期 11-14页

作者：赵振军吕海波郭百森李明周春晓北京宇航系统工程研究所北京100076

柔性飞行器的刚体运动和弹性变形相互之间存在耦合影响。为实现柔性飞行器的运动和结构内力的耦合求解,利用Lagrange方程推导柔性飞行器的刚体运动弹性变形耦合方程,其中弹性变形部分利用柔性体的弹性模态来描述;通过算例研究柔性对飞... 详细信息

柔性飞行器的刚体运动和弹性变形相互之间存在耦合影响。为实现柔性飞行器的运动和结构内力的耦合求解,利用Lagrange方程推导柔性飞行器的刚体运动弹性变形耦合方程,其中弹性变形部分利用柔性体的弹性模态来描述;通过算例研究柔性对飞行器运动轨迹和姿态的影响以及刚体运动对结构内力的影响,验证了刚体运动方程和结构动力学方程耦合求解的必要性。

关键词：柔性飞行器刚体运动弹性变形耦合求解模态叠加法

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龙口市农业水资源优化配置模型探讨

水电能源科学 2009年第2期27卷 36-39,103页

作者：王瑞年董洁付意成山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 中国水利水电科学研究院北京100038

针对龙口市水资源开发利用现状,采用分层次耦合结构建立龙口市农业水资源优化配置模型解决农业水资源不足、分配不均问题,将作物子系统、灌区供水调控系统作为模型第一、二层,分别运用动态规划、多目标规划,通过作物的水量分配实现分层... 详细信息

针对龙口市水资源开发利用现状,采用分层次耦合结构建立龙口市农业水资源优化配置模型解决农业水资源不足、分配不均问题,将作物子系统、灌区供水调控系统作为模型第一、二层,分别运用动态规划、多目标规划,通过作物的水量分配实现分层次的耦合求解。实例应用结果表明,该模型合理可行、效益高,可为可持续利用规划与管理农业水资源提供依据。

关键词：农业水资源优化配置非充分灌溉地表水地下水联合调控耦合求解

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波箔片气体动压径向轴承气膜压力分布特点

轴承 2008年第6期 23-27页

作者：许怀锦刘占生张广辉王永亮哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

考虑气体可压缩性及箔片变形等因素建立气膜厚度数学模型,采用Newton-Raphson法和有限差分法耦合求解压力控制Reynolds方程和气膜厚度方程。刚性表面轴承气膜厚度和压力分布的数值计算结果与相关文献基本吻合。在此基础上,对比了刚性表... 详细信息

考虑气体可压缩性及箔片变形等因素建立气膜厚度数学模型,采用Newton-Raphson法和有限差分法耦合求解压力控制Reynolds方程和气膜厚度方程。刚性表面轴承气膜厚度和压力分布的数值计算结果与相关文献基本吻合。在此基础上,对比了刚性表面轴承和波箔片气体动压轴承的主要区别,讨论研究了不同偏心和不同转速下气膜压力的分布特点。该数值分析方法的计算速度快、收敛性好。

关键词：波箔片轴承耦合求解刚性气体轴承气膜厚度压力分布

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固体火箭发动机羽流近场红外辐射特性研究

固体火箭发动机羽流近场红外辐射特性研究

作者：黄颗北京理工大学

学位级别：硕士

固体火箭发动机是一种广泛应用于各类导弹、运载火箭等飞行器上的推进装置。红外辐射是飞行器的重要信号特征。因此,研究羽流红外辐射特性具有重要意义,可以指导飞行器的隐身设计,推进剂的配方改进,探测系统的设计等。本文主要从事了以... 详细信息

固体火箭发动机是一种广泛应用于各类导弹、运载火箭等飞行器上的推进装置。红外辐射是飞行器的重要信号特征。因此,研究羽流红外辐射特性具有重要意义,可以指导飞行器的隐身设计,推进剂的配方改进,探测系统的设计等。本文主要从事了以下研究:本文使用能量、动量、质量守恒定律等,建立组分输运模型,计算流场参数和组分分布;使用Arrhenius定律和H/CO反应体系,建立后燃反应模型,计算燃气在空气中的二次燃烧;使用拉格朗日方法,建立离散颗粒模型,用于跟踪AlO颗粒在羽流中的运动;将红外辐射源项引入能量方程,使用离散坐标法建立红外辐射模型,耦合计算羽流的红外辐射近场特性。研究后燃反应对流场的影响,结果表明后燃反应能够提高羽流流场的温度,提高CO和HO的质量分数,增强羽流的红外辐射强度。研究颗粒相对流场的影响,结果表明颗粒相能够提高羽流第一个马赫盘的温度,从而提高了羽流的红外辐射强度。随着颗粒相含量的增加,羽流中温度峰值提高,红外辐射强度增强。研究不同缩比例因子下的红外辐射特性,结果表明随着缩比例因子的增加,羽流中的红外辐射强度提高。研究羽流在不同高度(35 km,40 km,45 km,50 km)下的羽流和红外辐射特性。结果表明,随着高度的增加,羽流影响区域扩大,羽流中温度峰值下降,后燃反应受到抑制,颗粒的运动范围扩大,颗粒对流场温度的影响减小,辐射源项对羽流温度的影响增大,红外辐射强度降低。研究羽流在不同速度(0.5 Ma,1 Ma,1.5 Ma,2 Ma)下的羽流和红外辐射特性。结果表明,随着速度的增加,羽流影响区域减小,羽流中温度峰值下降,后燃反应减弱,颗粒运动受到抑制,颗粒对流场温度的影响减小,辐射源项对羽流温度的影响减小,红外辐射强度降低。研究红外辐射在羽流中和大气中的透过率。采用布格尔定律,建立红外辐射在羽流和大气中的衰减模型,结果表明该模型能够有效与试验数据对照。红外辐射在大气中的透过具有光谱特性,在2500-3000cm波数范围内透过率较高,该波段被称为大气窗口。红外辐射透过率随着距离的增加而减小,随着高度的增加而增加。

关键词：固体火箭发动机红外辐射特性耦合求解透过率

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油层强动载造缝动态模拟模型研究

油层强动载造缝动态模拟模型研究

作者：贺慧中国石油大学

学位级别：硕士

我国石油工业目前后备储量紧张,探明未动用石油地质储量中大部分为低渗透储量,为了有效动用低渗透油田的储量,油层强动载造缝技术得到了广泛应用,但油层强动载造缝过程影响因素分析、造缝过程动态分析以及裂缝条数预测等的研究缺乏,影... 详细信息

我国石油工业目前后备储量紧张,探明未动用石油地质储量中大部分为低渗透储量,为了有效动用低渗透油田的储量,油层强动载造缝技术得到了广泛应用,但油层强动载造缝过程影响因素分析、造缝过程动态分析以及裂缝条数预测等的研究缺乏,影响着技术的进一步发展。针对这一问题,利用火药燃烧模型、质量守恒方程和能量守恒方程,推导了火药在定容积内强动载加载过程的压力、温度随时间变化的加载计算模型;根据井筒内的散热损失,建立了爆燃后卸载的温度、压力变化模型,分析了装药质量、装药结构、初始空间体积和初始空间压力等对火药爆燃过程的压力、温度的影响规律;运用断裂理论,基于裂缝受力分析,引入地层岩石断裂动态应力强度因子,建立了油层强动载作用下破裂压力计算模型;结合高压流体在裂缝中的压力分布近似模型、流体渗滤模型、裂缝起裂/止裂判据模型、裂缝延伸速度模型、延伸宽度模型及裂缝体积计算模型,利用质量守恒和能量守恒,建立了裂缝动态延伸的数学模型;综合上述各子模型,建立了火药爆燃—地层开裂—裂缝延伸的强动载造缝动态模拟模型,编制了计算软件,并进行耦合求解。结果表明:缝长和缝宽均随时间迅速增长;峰值压力和造缝长度均随裂缝条数的增加而降低,一定条件下当裂缝条数从2增加到6时,峰值压力从108.4MPa降至63.6MPa,裂缝长度由2.48m减至1.17m。利用“岩石动态损伤模拟实验装置”作了24组实验,实验研究表明加载速率是影响裂缝条数的主要因素;根据强动载造缝耦合模型计算了不同火药参数下的加载速率、峰值压力与裂缝条数,并回归出加载速率与裂缝条数的关系式,与实验所得的关系式进行了对比分析,结果吻合较好;因此逐步推得不同装药量、装药结构与裂缝条数的指数回归关系式,并达到一定精度,从而建立了强动载造缝裂缝条数数学模型。强动载造缝动态模拟模型的建立与研究,为这类技术工艺参数设计和控制提供依据,对这类技术的发展和应用具有重要的指导意义。

关键词：强动载造缝加载开裂条件裂缝延伸耦合求解

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全氢罩式退火炉热过程模型研究

全氢罩式退火炉热过程模型研究

作者：雷薇东北大学

学位级别：硕士

全氢罩式退火炉在冷轧生产过程中占有举足轻重的地位,但是其退火过程复杂,退火工艺的制定及优化存在较大困难,采用数学模型的方法对退火过程进行模拟研究,对退火工艺的制定及优化有一定的帮助。本文对罩式退火炉结构和热过程工艺曲线进... 详细信息

全氢罩式退火炉在冷轧生产过程中占有举足轻重的地位,但是其退火过程复杂,退火工艺的制定及优化存在较大困难,采用数学模型的方法对退火过程进行模拟研究,对退火工艺的制定及优化有一定的帮助。本文对罩式退火炉结构和热过程工艺曲线进行了详细的分析,并建立了依托于段法模型的全氢罩式退火炉热过程模型。应用元体平衡法推导了柱坐标下钢卷的二维导热差分方程,并利用蒙特卡洛法求解了柱坐标下段法辐射全交换面积,为边界辐射热流的处理提供基础。热过程模型中包括多个子模型,其中包括加热罩、冷却罩、内罩、烟气、钢卷、氢气、冷却介质等的温度场模型,各子模型依照共同的几何边界和物理边界实现耦合求解。以某厂全氢罩式退火炉为研究对象,对其进行了模拟分析。结合已有实验数据验证了模型的正确性。对给定退火工艺下的退火全过程进行了模拟,并分析了空气消耗系数、燃料分配方式、钢卷外径等因素对各温度场的影响。计算得到的定量结果和规律表明,本模型可以在满足工艺要求的基础上通过调节操作参数来实现退火过程的优化研究。

关键词：全氢罩式退火炉数学模型退火工艺温度场耦合求解

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船用机械密封摩擦热分布与密封环变形分析

船用机械密封摩擦热分布与密封环变形分析

作者：郑煜武汉理工大学

学位级别：硕士

机械密封作为旋转动力机械中非常重要的一种装置,在高压、高速等恶劣的工况下运行时,密封环因受到载荷作用而造成力变形及热变形。过大的变形不仅会造成泄漏量增多,还会使得摩擦副上应力分布不均,致使局部产生磨损甚至失效,进而对设备... 详细信息

机械密封作为旋转动力机械中非常重要的一种装置,在高压、高速等恶劣的工况下运行时,密封环因受到载荷作用而造成力变形及热变形。过大的变形不仅会造成泄漏量增多,还会使得摩擦副上应力分布不均,致使局部产生磨损甚至失效,进而对设备的安全运行构成威胁。同接触式机械密封对比,非接触式机械密封具备泄漏量少、磨损量小等特征,越来越多的被运用于航天、石油化工、船舶、水利灌溉等行业。非接触式密封液膜在厚度方向上虽然只有几个微米,但仍对机械密封性能有着重要的影响。液膜的变化也会影响同其接触的动静环,因此有必要进行液膜与环之间的耦合计算分析。本文以某内圆弧槽型的机械密封作为研究对象,在SOLIDWORKS建模软件中完成模型建模,采用有限元分析方法对端面间的液膜特性、密封环的力变形和热变形进行分析,并探究了不同工况条件下密封环的变形。主要内容及结论如下:(1)液膜稳态流场特性的研究。在Fluent中研究了液膜压力的分布,并探究了介质压力、主轴转速及流体粘度对液膜密封性能的影响。结果表明:液膜上总压与静压的分布规律类似,压力分布从外径处向内径处增加,槽区出现高压区;动压在数值上与静压相差较大,受转速及粘度的影响,内径处动压值小于外径处;液膜总压、端面泄漏量及开启力随着介质压力变大而增大;在转速提高时,液膜总压、动压以及泄漏量增大;泄漏量、液膜动压随着介质粘度的升高而减小,总压与介质粘度大小呈正相关。(2)流-固耦合机械密封环的力变形。按照流-固耦合分析方法,在Fluent模块中对液体区域计算,在Static Structural模块中对固体区域计算。结果表明:整个液膜的压力分布与单个周期液膜的压力分布规律相似,压力从内径处往外径处递减;动、静环内径处变形量及压应力较大,受压力分布影响;动、静环上的最大变形量随着介质压力的增加而变大,由于密封环材料物性参数的差异,增幅不同;转速增大可以使密封环的变形量加大,但增幅较小。(3)密封环的热变形及热-固耦合下的热力变形。介绍热分析相关理论,在Workbench中对密封环的热变形情况进行分析,然后采用热-固耦合分析方法,分析了密封环的热力变形情况,并探究不同工况条件下对变形的影响。结果表明:温度主要集中在端面上,内径处温度高于外径,沿轴向递减;热变形量远大于力变形,耦合情况下的热力变形值与热变形值接近,说明端面变形以热变形为主;增大介质压力和转速均可加大端面的热变形量。

关键词：端面密封耦合求解内圆弧槽热变形液膜性能

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异型坯加热炉热过程数值模拟

异型坯加热炉热过程数值模拟

作者：王晓东东北大学

学位级别：硕士

H型钢作为一种经济断面型钢由于其优异的性能,在社会生产中应用越来越广泛,连铸异型坯作为H型钢的轧制坯料,因其断面形状复杂,在加热炉内热过程机理分析较为困难,关于异形坯热过程研究报道较少。对异形坯热过程进行系统研究对提高其加... 详细信息

H型钢作为一种经济断面型钢由于其优异的性能,在社会生产中应用越来越广泛,连铸异型坯作为H型钢的轧制坯料,因其断面形状复杂,在加热炉内热过程机理分析较为困难,关于异形坯热过程研究报道较少。对异形坯热过程进行系统研究对提高其加热质量,优化异形坯加热炉设计,实现节能减排等具有重要意义,基于此本研究将着眼于异形坯加热炉炉内热过程的研究。本文在异形坯炉内换热过程分析基础上,建立异形坯加热炉二维段法数学模型。基于蒙特卡罗法对不规则几何形状的适用性,本文对传统蒙特卡罗法进行改进,提出一种运算效率更高的改进蒙特卡罗法并将之应用于辐射全交换面积的求解。分别采用非均匀网格及局部三角形网格对异形坯进行网格划分,并应用有限差分方法对钢坯热传导方程进行离散求解。以钢坯表面热流为耦合条件,采用主变量修正法对段法模型进行迭代求解,获得加热炉内温度场。并与典型工况下某钢厂现场数据进行了验证。分别定量分析了生产率、均热段长度、空气过剩系数、预热温度、炉膛高度、炉围黑度等因素变化时对异型坯热过程的影响,本研究结果可为异形坯加热炉设计制造及异形坯生产热过程管控提供一定的理论参考。

关键词：异型坯改进蒙特卡罗法段法温度场耦合求解

夏季工况会议室侧送侧回空调人体热舒适性模拟

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暖通空调 2018年第6期48卷 120-126,16页

作者：黄文雄付海明东华大学

基于人体生物热方程,采用两节点模型,提出了采用对流、辐射及人体热平衡耦合求解方法模拟人体温度分布及侧送风空调房间热环境。考虑了人体对流及辐射的影响,采用耦合求解及太阳射线追踪法计算室内人体周围的热环境参数。研究了室内速... 详细信息

基于人体生物热方程,采用两节点模型,提出了采用对流、辐射及人体热平衡耦合求解方法模拟人体温度分布及侧送风空调房间热环境。考虑了人体对流及辐射的影响,采用耦合求解及太阳射线追踪法计算室内人体周围的热环境参数。研究了室内速度分布、温度分布规律,同时计算出室内PMV,PPD的值,分析了室内人员的热舒适性情况。模拟结果表明:依据耦合求解法获得的人体表面温度分布模拟结果与相关文献结果吻合较好;室内风速和温度对人体热舒适性的影响很大;对于采用同侧侧送侧回气流组织形式的空调房间,在送风口近端人体的热舒适性较差,而远离送回风口端的热舒适性较好。

关键词：侧送侧回空调湍流热舒适温度分布模拟耦合求解