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亚临界区圆柱绕流相干结构壁面模化混合RANS/LES模型

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物理学报 2024年第5期73卷 190-216页

作者：季梦尤云祥韩盼盼邱小平马乔吴凯健上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海君昱信息科技有限公司上海201800 上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院三亚572000

本文发展了一种具有壁面模化大涡模拟能力的雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)和大涡模拟(LES)方法的混合模型(简称WM-HRL模型),致力于对亚临界区雷诺数钝体绕流相干结构这类复杂流动现象进行高置信度的CFD解析模拟研究.该方法通过一个仅与... 详细信息

本文发展了一种具有壁面模化大涡模拟能力的雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)和大涡模拟(LES)方法的混合模型(简称WM-HRL模型),致力于对亚临界区雷诺数钝体绕流相干结构这类复杂流动现象进行高置信度的CFD解析模拟研究.该方法通过一个仅与当地网格空间分布尺寸有关的湍动能解析度指标参数rk即可实现从RANS到LES的无缝快速转换,并且RANS/LES混合转换区的边界位置及其各个分区(包括RANS区、LES区及RANS/LES混合转换区)对湍动能的解析能力均可通过两个指标参数nrk1-Q和nrk2-Q准则进行预先设定.通过对雷诺数Re=3900下圆柱绕流场的系列数值模拟研究,获得了能够高置信度解析并捕捉其绕流场中三维时空瞬态发展相干结构特性的湍动能解析度指标参数nrk1-Q和nrk2-Q准则的组合条件.研究表明,该WM-HRL模型不仅能够准确获取圆柱绕流场中剪切层小尺度K-H不稳定性结构的精细谱结构,而且在同一套网格系统下通过变化湍动能解析度指标参数nrk2-Q和nrk1-Q准则的组合条件,还可以精细解析圆柱绕流场中两类不同回流区的长度结构特征,及其对应的圆柱尾部近壁面处V和U形两个平均流向速度剖面的分支结构特性.

关键词：圆柱绕流相干结构 Kelvin-Helmholtz不稳定性混合RANS/LES模型

物理模拟与数据驱动混合的Z型立柱片剪切刚度认知预测方法

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机械工程学报 2024年第2期60卷 50-61页

作者：吕志军褚铭周亚勤肖雷李宏亮东华大学机械工程学院上海201620 上海精星仓储设备工程有限公司上海201611

高层工业货架的货载量通常远大于结构自重,立柱片剪切刚度对货架整体的侧向稳定性至关重要。由于结构尺寸及连接方式的多样性,目前建立较为通用的立柱片剪切刚度计算模型还比较困难。以常见的Z型立柱片为例,提出了物理模拟与数据驱动混... 详细信息

高层工业货架的货载量通常远大于结构自重,立柱片剪切刚度对货架整体的侧向稳定性至关重要。由于结构尺寸及连接方式的多样性,目前建立较为通用的立柱片剪切刚度计算模型还比较困难。以常见的Z型立柱片为例,提出了物理模拟与数据驱动混合的剪切刚度认知预测方法,以期提高工业货架抗侧倾设计的科学决策能力。首先,建立了基于力学性能试验的立柱片剪切刚度有限元仿真模型,并获取了不同立柱片结构的剪切刚度分析数据集;其次,采用XGBOOST算法建立了立柱片剪切刚度智能化预测模型;相比于卷积神经网络和长短期记忆网络,其预测效率较高且更接近于有限元数值计算,便于立柱片剪切性能的快速评估。以此为基础,选取SHAP(Shapley additive explanation,SHAP)值可视化分析方法对立柱片预测模型计算结果进行理解与认知。重要性分数显示,改善立柱片剪切性能的关键在于斜横撑结构的设计;而立柱片跨距对剪切性能影响相对有限,可以根据需要灵活配置。另外SHAP摘要图和依赖图显示,分离型斜横撑配置模式下增大结构件规格尺寸可以明显提高立柱片的剪切刚度值。

关键词：数据驱动剪切刚度 XGBOOST 认知预测立柱片

茶多糖-海藻酸钠复合涂膜对草莓的保鲜效果研究

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绿色包装 2024年第1期 20-26页

作者：李勇锋上海博疆新材料科技有限公司上海201112

采用不同浓度的海藻酸钠与茶多糖配制涂膜保鲜剂的章姬草莓,以未涂膜处理的草莓作空白对照,于4℃环境下贮藏,每2d测定各项保鲜指标,比较不同处理组草莓品质的变化情况。与空白对照组和2%茶多糖处理组相比,茶多糖-海藻酸钠复合涂膜可降... 详细信息

采用不同浓度的海藻酸钠与茶多糖配制涂膜保鲜剂的章姬草莓,以未涂膜处理的草莓作空白对照,于4℃环境下贮藏,每2d测定各项保鲜指标,比较不同处理组草莓品质的变化情况。与空白对照组和2%茶多糖处理组相比,茶多糖-海藻酸钠复合涂膜可降低草莓的失重率、腐烂程度,减缓可滴定酸和Vc含量的流失,抑制草莓细胞膜脂的氧化,从而改善章姬草莓在贮藏期间的品质。其中2 wt%茶多糖与2 wt%海藻酸钠复合涂膜效果最佳。

关键词：草莓涂膜保鲜海藻酸钠茶多糖

基于增材制造的“猫耳形”气膜孔冷却性能研究

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机械工程学报 2024年第15期60卷 334-345页

作者：张立浩钱波茅健樊红日张朝瑞李旭鹏上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 北京德荟智能科技有限公司北京102300

针对目前气膜冷却存在的冷却效果不理想,冷却效率较低等问题,提出基于双曲线的“猫耳形”气膜孔,对“猫耳形”气膜孔的结构参数及平板模型分布参数进行优化,并通过金属增材制造技术打印气膜孔样品进行实验。通过实验分析得到了气膜孔优... 详细信息

针对目前气膜冷却存在的冷却效果不理想,冷却效率较低等问题,提出基于双曲线的“猫耳形”气膜孔,对“猫耳形”气膜孔的结构参数及平板模型分布参数进行优化,并通过金属增材制造技术打印气膜孔样品进行实验。通过实验分析得到了气膜孔优化后的最佳结构参数和平板模型的最佳分布参数,并对冷却气流的射出速度进行了合理优化,单个气膜孔的最优冷却效率为55.56%,多列气膜孔的最高冷却效率达到73.10%,较相关文献中气膜孔平均冷却效率提升了6.10%,最优列间距R为15 mm。实验研究为涡轮叶片气膜孔的设计优化及气膜孔在涡轮叶片上的分布参数提供了重要的参考价值和设计经验。

关键词：涡轮叶片气膜冷却实验研究参数优化增材制造

考虑各向异性的砂岩地热储层提高数值模拟精度方法

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石油钻采工艺 2024年

作者：郎宝山范显利薄浩冯学坤张志伟刘长生赵雅静辽河油田环境工程公司北京宝石花能源科技有限公司

(目的意义)解决数值模型精度问题，提高模拟结果准确性，确定沈260区块的合理采灌方式。（方法过程）根据沈260区块的实际地质条件，建立包括构造、岩性、孔渗、温压在内的大型三维地质精细模型，根据地质模型利用CMG软件进行7口单井的... 详细信息

(目的意义)解决数值模型精度问题，提高模拟结果准确性，确定沈260区块的合理采灌方式。（方法过程）根据沈260区块的实际地质条件，建立包括构造、岩性、孔渗、温压在内的大型三维地质精细模型，根据地质模型利用CMG软件进行7口单井的生产动态历史拟合，对比分析均一地质模型历史拟合效果，设计分析不同井距、构造位置和井网条件下温压场和渗流场的演化规律，确定沈260区块开采50年最合理的方式。（结果现象）利用Petrel所建立的三维可视化精细模型，可以精细的描述地热田的构造、岩性、物性及温压场的空间展布规律；根据CMG热采软件进行单井生产历史拟合精度为100%，较均一地质模型拟合精度提高15%，在采灌量60m3/h情况下，确定出合理开采井距400m，沿垂直构造位置五点法部署方式为该区块合理开发方式。（结论建议）精细地质模型预测结果更加准确可靠，符合实际地质情况。

关键词：勘探开发数值模拟温度场压力场渗流场新能源井网部署地热地质模型

采用转角补偿LQR的自动驾驶集卡路径跟踪控制

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汽车安全与节能学报 2024年第3期15卷 413-423页

作者：曹莉凌刘威代堃鹏周国峰上海海洋大学工程学院上海201306 上智联智能科技有限公司上海201403

为了解决自动驾驶集卡中半挂车在行驶过程中的路径偏移问题,提出了一种引入铰接角偏差和转角补偿的线性二次调节器(LQR)控制方法。基于集卡三自由度动力学模型建立了考虑铰接角偏差的路径跟踪误差模型;通过采用比例-积分-微分(PID)算法... 详细信息

为了解决自动驾驶集卡中半挂车在行驶过程中的路径偏移问题,提出了一种引入铰接角偏差和转角补偿的线性二次调节器(LQR)控制方法。基于集卡三自由度动力学模型建立了考虑铰接角偏差的路径跟踪误差模型;通过采用比例-积分-微分(PID)算法进行转角补偿设计了LQR路径跟踪控制器;通过MATLAB/Simulink和TruckSim搭建联合仿真平台,在不同工况下进行仿真分析验证。结果表明:通过采用提出的路径跟踪算法,引入PID转角补偿,牵引车平均距离偏差降低62%以上,半挂车平均距离偏差降低31%以上,航向偏差和铰接角偏差也均有所改善。因此,该文提出的控制算法具有较好的路径跟踪性能,提高了对期望路径跟踪的精度和稳定性。

关键词：自动驾驶集卡路径跟踪路径偏移铰接角偏差线性二次调节器(LQR) PID转角补偿

新型低碳超高韧性纤维混凝土研制与力学特性研究

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1000-1008,F0002页

作者：蔡闽金朱海良万洋朱合华庄晓莹同济大学土木工程学院上海200092 土木工程防灾国家重点实验室上海200092 上海隧道工程有限公司上海200232

混凝土的绿色转型对国家实现双碳发展目标具有重要意义,结合紧密堆积原理多级划分基体组分,采用高掺量工业废料超细粉煤灰作为低碳节能新型混凝土的重要组成部分,成功研制新型低碳超高韧性混凝土(LC-UHTC)。研究结果表明:LC-UHTC极限拉... 详细信息

混凝土的绿色转型对国家实现双碳发展目标具有重要意义,结合紧密堆积原理多级划分基体组分,采用高掺量工业废料超细粉煤灰作为低碳节能新型混凝土的重要组成部分,成功研制新型低碳超高韧性混凝土(LC-UHTC)。研究结果表明:LC-UHTC极限拉伸应变达6.38%,拉伸强度达到10.2 MPa,拉伸强度较其他同类材料增比达60%以上;LC-UHTC拉伸强度、拉伸韧性在应变各个阶段均表现优异,在实际应用过程中具有更高的安全性能;LC-UHTC的抗压强度达到84.35 MPa,高于其他同类材料30%~86%;LCUHTC在环保、抗拉、增韧、抗压方面表现出了综合的性能优势,可为新型混凝土的绿色转型提供参考价值。

关键词：纤维混凝土绿色超高韧性应变硬化双碳目标绿色转型

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集成电路工厂Fab中实验室布局分析

中国集成电路 2024年第6期33卷 29-33,71页

作者：雍倩文张东赵倩世源科技工程有限公司

集成电路工厂实验室已逐渐成为建厂的标准配置,其在集成电路生产厂房(Fab)中的位置选择上需考虑洁净流线、空间需求、微振控制、电磁控制等因素,在工艺布局中需考虑设备之间的联系、设备排水排液与收集、设备电磁防控以及职业卫生等要求... 详细信息

集成电路工厂实验室已逐渐成为建厂的标准配置,其在集成电路生产厂房(Fab)中的位置选择上需考虑洁净流线、空间需求、微振控制、电磁控制等因素,在工艺布局中需考虑设备之间的联系、设备排水排液与收集、设备电磁防控以及职业卫生等要求,本文针对实验室在Fab中的位置选择和工艺布局,给出了一些建议并有针对性的进行了优缺点对比分析,为集成电路工厂实验室的位置选择与布局设计提供参考。

关键词：集成电路工厂实验室微振控制电磁控制位置选择工艺布局

采用一种预埋件的金属阻尼器中间柱型连接构件的受力性能研究

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振动工程学报 2024年第8期37卷 1386-1396页

作者：冯无忌许伟志杜东升戴轶苏王曙光南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 上海堃熠工程减震科技有限公司上海201114

消能减震技术能显著提高建筑物的抗震性能,消能器的效果依赖其与主体结构的有效连接,目前关于阻尼器与整体结构有效连接设计方法的研究不多。针对工程中金属阻尼器的中间柱型连接形式,本文提出一种带有预埋件的悬臂墙构造,并给出设计方... 详细信息

消能减震技术能显著提高建筑物的抗震性能,消能器的效果依赖其与主体结构的有效连接,目前关于阻尼器与整体结构有效连接设计方法的研究不多。针对工程中金属阻尼器的中间柱型连接形式,本文提出一种带有预埋件的悬臂墙构造,并给出设计方法及其设计要点。为进一步验证该设计方法的可靠性,探究悬臂墙的受力性能,对两个试件开展拟静力单向加载和低周往复加载试验。研究结果表明,悬臂墙裂缝从预埋件连接处开始发展,最终破坏时墙角及预埋件核心区应力较大,增设暗梁暗柱可较好地提高悬臂墙的承载能力。型钢预埋件配合暗梁暗柱能使悬臂墙在设计尺寸较小的情况下承受较大的设计阻尼力,保证阻尼器充分发挥消能效果。

关键词：消能子结构金属阻尼器中间柱型连接设计方法悬臂墙

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