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基于响应面法的低速翼型气动优化设计

空气动力学学报 2010年第4期28卷 430-435页

作者：邓磊乔志德杨旭东熊俊涛西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室陕西西安710072 机械与航空与太空工程系美国加州大学

响应面方法相较于其它直接优化方法有其高效、实用的优势,此前的研究更多地将响应面方法用于超音速和跨音速翼型的减阻优化设计中。本文将此方法应用于低速翼型优化设计中,进行了基于RANS(Reynolds-Aver-aged Navier-Stokes)方程和自由... 详细信息

响应面方法相较于其它直接优化方法有其高效、实用的优势,此前的研究更多地将响应面方法用于超音速和跨音速翼型的减阻优化设计中。本文将此方法应用于低速翼型优化设计中,进行了基于RANS(Reynolds-Aver-aged Navier-Stokes)方程和自由转捩预测耦合求解的低速翼型气动优化设计。通过计算附面层方程得到附面层参数并用en方法计算转捩位置,并考虑了T-S波和层流分离造成的转捩。RANS方程计算中,使用了转捩过渡区模型,以保证附面层外边界压力分布的精度。RANS方程和转捩预测迭代进行至转捩位置收敛。在响应面模型计算中,使用不含二阶交叉项的二阶多项式模型,减少了构造模型所需的计算量;合理的选择设计空间保证了构造的响应面模型具有较高的精度。使用三个设计点的多目标优化设计,保证了设计的合理性。通过对NACA64(1)-112翼型优化计算结果表明,本文的方法可以有效地进行低速翼型的气动优化,各设计点上转捩位置也得到了改善,有较好的工程实用前景。

关键词：响应面方法 RANS方程转捩预测低速翼型优化设计

NaCl溶液侵蚀下混凝土/环氧树脂界面黏结-分离本构试验

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中南大学学报（自然科学版） 2018年第2期49卷 415-421页

作者：王小萌 WANGJialai 周储伟南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016 美国阿拉巴马大学土木、建筑与环境工程系美国塔斯卡卢萨35401

采用楔入劈裂法对混凝土/环氧树脂界面Ⅰ型断裂力学性能进行试验研究,得到界面的黏结-分离的本构关系,并对硅烷偶联剂是否能在NaCl溶液环境下对混凝土/环氧树脂界面的性能起到改善作用进行验证。研究结果表明:极限黏结强度和断裂能量随... 详细信息

采用楔入劈裂法对混凝土/环氧树脂界面Ⅰ型断裂力学性能进行试验研究,得到界面的黏结-分离的本构关系,并对硅烷偶联剂是否能在NaCl溶液环境下对混凝土/环氧树脂界面的性能起到改善作用进行验证。研究结果表明:极限黏结强度和断裂能量随浸泡时间的增长而呈指数下降趋势;在Ⅰ型荷载的作用下,对比组试件的破坏模式为混凝土的拉伸破坏;随着浸泡时间增长,试件的破坏模式逐渐转变为混凝土/环氧树脂界面的剥离;混凝土/环氧树脂界面的黏结性能可通过硅烷偶联剂改善。

关键词：混凝土/环氧树脂界面 I型断裂黏结-分离本构硅烷偶联剂

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导热油与沙砾混合物斜温层单罐蓄热特性

中国电机工程学报 2015年第3期35卷 631-637页

作者：杨勇平汉京晓李沛文徐犇侯宏娟华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206 亚利桑那大学航空与机械工程系

提出使用浸润了导热油的砂砾作为填料,以获取更好的斜温层单罐显热蓄热效果的思路。对Xceltherm 600型导热油与沙砾混合物在不同入口温度和流速下的蓄热特性进行研究。建立了间接接触式显热蓄热实验台,选用空气作为换热流体,流经钢管内... 详细信息

提出使用浸润了导热油的砂砾作为填料,以获取更好的斜温层单罐显热蓄热效果的思路。对Xceltherm 600型导热油与沙砾混合物在不同入口温度和流速下的蓄热特性进行研究。建立了间接接触式显热蓄热实验台,选用空气作为换热流体,流经钢管内部形成的通道换热,钢管外部与罐体内的蓄热混合物紧密接触。结果表明,与纯沙砾蓄热材料相比,导热油与沙砾混合物的蓄热效率能够提高18.5个百分点,且蓄热介质内部沿径向温度梯度更小,斜温层轴向温度梯度更大。不同的空气入口温度（328.15~358.15K）,对于罐体蓄热性能影响不大,但实际电站运行的最优温度区间仍有待研究。流速也是影响罐体蓄热性能的重要指标,低流速下不仅蓄热效率提高,而且斜温层的温度梯度也会增大。

关键词：沙砾太阳能蓄热填料导热油

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扭曲有质动力驱动产生扭曲的等离子体波

中国科学技术大学学报 2023年第1期53卷 25-31,I0008页

作者：时银 David R Blackman Robert J Kingham Alexey Arefiev 中国科学技术大学等离子体物理与聚变工程系安徽合肥230026 加州大学圣迭戈分校机械航空工程系圣迭戈920093美国帝国理工学院Blackett实验室英国伦敦SW72AZ

利用扭曲的有质动力,我们给出了驱动产生的扭曲等离子体波。其中我们利用了两束同向传播的拉盖尔-高斯(LG)光,他们分别携带不同的频率和扭曲指数,结果可以得到扭曲的有质动力。LG光一般被认为携带轨道角动量。三维的网格粒子模拟(PIC)... 详细信息

利用扭曲的有质动力,我们给出了驱动产生的扭曲等离子体波。其中我们利用了两束同向传播的拉盖尔-高斯(LG)光,他们分别携带不同的频率和扭曲指数,结果可以得到扭曲的有质动力。LG光一般被认为携带轨道角动量。三维的网格粒子模拟(PIC)模拟被用来证实激光驱动产生扭曲等离子体波。这种扭曲的等离子体波拥有螺旋旋转的电子密度扰动结构。不同于线性流体理论的预测,模拟结果显示一个非线性的旋转电流和静态的轴向磁场。伴随旋转电流的是扭曲等离子体波中携带轨道角动量的粒子。该文中,我们也给出了详细的扭曲等离子体波的理论分析结果。

关键词：有质动力拉盖尔-高斯轨道角动量等离子体波自生磁场

铝合金疲劳裂纹扩展过程中夹杂物影响的量化分析

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浙江大学学报（自然科学版） 1993年第4期27卷 521-530页

作者：徐建国 H.W.Liu 浙江大学分析测试中心美国syracuse大学机械与航空航天工程系

本研究测量了Al 7075—T651铝合金的疲劳裂纹扩展率和中间△K疲劳载荷区间的疲劳条纹间距,对材料微观结构在疲劳裂纹扩展中的作用进行了量化分析,建立了剪切断裂机制和夹杂物断裂—韧窝形成机制引起裂纹扩展的实验方程。研究还发现了K_(... 详细信息

本研究测量了Al 7075—T651铝合金的疲劳裂纹扩展率和中间△K疲劳载荷区间的疲劳条纹间距,对材料微观结构在疲劳裂纹扩展中的作用进行了量化分析,建立了剪切断裂机制和夹杂物断裂—韧窝形成机制引起裂纹扩展的实验方程。研究还发现了K_(max,o)和K'c两个转折点,低于K_(max,o),裂纹仅由剪切断裂机制引起;高于K'c,裂纹由夹杂物断裂—韧窝形成机制主导,在K_(max,o)和K'c之间,疲劳裂纹扩展由上述两者共同组成。

关键词：疲劳裂纹扩展夹杂物铝合金

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运动学的应用与发展趋势

振动．测试与诊断 2003年第3期23卷 157-160页

作者：董世熙美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)机械暨航空工程系洛杉矶90095

简要介绍了运动学研究的内容、方法、应用范畴及当前的发展趋势 ,对未来运动学的发展方向进行了分析并提出了建议 ,主张运动学紧密配合及利用来自电脑科技及其他专业的成果 ,充分发挥本身优势 ,不断深化基础理论的研究。并对运动学软件... 详细信息

简要介绍了运动学研究的内容、方法、应用范畴及当前的发展趋势 ,对未来运动学的发展方向进行了分析并提出了建议 ,主张运动学紧密配合及利用来自电脑科技及其他专业的成果 ,充分发挥本身优势 ,不断深化基础理论的研究。并对运动学软件的开发、几何法的深入研究及在实际工业中的推广应用等方面作了若干探讨。

关键词：运动学应用发展趋势机械设计机构分析

基于粘性伴随方法的涡轮叶片二次流损失优化设计

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航空工程进展 2011年第1期2卷 27-36页

作者：刘锋罗佳奇蔡晋生西北工业大学航空学院美国加州大学Irvine分校机械与航空工程系

在航空涡轮叶片设计中,减少流动损失对改善涡轮叶片性能具有十分重要的意义。本文介绍了一种连续伴随方法在涡轮叶片优化设计中的应用,通过对某低展弦比涡轮叶片的根壁外形进行优化来减少二次流损失。首先通过改变叶高方向的安装角分布... 详细信息

在航空涡轮叶片设计中,减少流动损失对改善涡轮叶片性能具有十分重要的意义。本文介绍了一种连续伴随方法在涡轮叶片优化设计中的应用,通过对某低展弦比涡轮叶片的根壁外形进行优化来减少二次流损失。首先通过改变叶高方向的安装角分布使得气流出口偏转角逼近目标分布,以此验证粘性伴随方法的精确性和有效性。其次,在优化二次流损失时,设计目标选取为叶片通道出口的熵增,同时满足出口流动偏转角约束。最后,分析讨论了叶片根壁外形变化对减小二次流损失及二次动能的影响。结果表明:该优化设计能有效地减小二次动能,从而提高叶片的效率。

关键词：涡轮叶片优化设计伴随方法二次流

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中心分级旋流火焰中热声不稳定分岔现象研究

燃烧科学与技术 2021年第4期27卷 382-387页

作者：王欣尧韩啸林宇震张弛宋知人北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 康涅狄格大学机械工程系美国康涅狄格州06269

针对中心分级旋流燃烧器中甲烷火焰在常温常压下的热声不稳定进行了实验研究,主要关注随着当量比变化发生的分岔现象.实验结果表明,随着总当量比的增加,热声系统经历了两次分岔,因而可以分为3个稳定性区间:安静、中等振荡和强烈振荡.其... 详细信息

针对中心分级旋流燃烧器中甲烷火焰在常温常压下的热声不稳定进行了实验研究,主要关注随着当量比变化发生的分岔现象.实验结果表明,随着总当量比的增加,热声系统经历了两次分岔,因而可以分为3个稳定性区间:安静、中等振荡和强烈振荡.其中,后两种区间下发生了热声不稳定,相空间重构表明其均发生了极限环振荡.本研究还结合高速摄像机拍摄的火焰图像,比较了两种发生热声不稳定的区间下的火焰动力学和热声耦合机理的差异.

关键词：中心分级旋流火焰热声不稳定分岔火焰动力学热声耦合

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机械加工系统动态响应控制的研究

振动工程学报 1994年第3期7卷 201-208页

作者：冯菊芳张朝仁南京航空航天大学机械工程系

根据机械加工系统的动态响应，提出并将四自由度（４ＤＯＦ）机械系统传递函数φ０（ｓ）的２８个关系式简化为１２个关系式，且研制了１—４ＤＯＦ机械系统传递函数φ０（ｓ）新的简化应用软件。然后经机械系统φ０（ｓ）复合控制系统... 详细信息

根据机械加工系统的动态响应，提出并将四自由度（４ＤＯＦ）机械系统传递函数φ０（ｓ）的２８个关系式简化为１２个关系式，且研制了１—４ＤＯＦ机械系统传递函数φ０（ｓ）新的简化应用软件。然后经机械系统φ０（ｓ）复合控制系统Ｗ０（ｓ）的计算机辅助设计，和计算机寻优中间参数Ｋｏｐｔ，得到了一个新的串联校正函数Ｇ（ｓ）＝ｆ［φ０（ｓ）、Ｋｏｐｔ、Ｗ０（ｓ）］。文中重点分析讨论了在人为扩大测试误差达３～３０％所得的不同的φ０（ｓ）情况下，寻优中间参数Ｋｏｐｔ范围，使Ｇ（ｓ）结果几无影响。最后以实例提出了相应的Ｇ（ｓ）的电路网络图．经过模拟仿真和数字仿真，结果表明加工跟踪调节时间由０．０６ｓ减为０．０２ｓ；机械加工振动位移量从０．３２９ｍｍ减小到０．０７μｍ，Ｇ（ｓ）也优于美国ＩＴＡＥ准则的ＰＩ校正，比其小３～４个数量级。

关键词：机械振动数学模型应用程序网络设计系统仿真