新型碳酚醛材料动静态力学性能和本构关系研究

研究了碳纤维增强酚醛复合材料在不同温度下的动静态压缩力学性能,碳酚醛材料不但是应变率敏感材料,也是温度相关材料;提出了一个非线性粘弹性本构方程,通过对实验应力-应变曲线的拟合给出了本构方程的材料参数,讨论了温度对本构方程参数的影响;分析了材料力学行为的时温等效性,给出了不同加载条件下的时温等效曲线。

Kevlar纤维增强复合材料动态压缩力学性能实验研究

通过实验较系统地研究了 Kevlar纤维增强复合材料的动态压缩力学性能 .实验结果表明 ,在冲击压缩载荷作用下 Kevlar纤维增强复合材料有明显的损伤软化现象和应变率效应 .针对 Kevlar纤维增强复合材料动态应力应变实验曲线 ,提出了含损伤的率相关动态本构方程 .由于所引入的损伤量反映了 Kevlar纤维增强复合材料内部基体开裂、脱层、纤维断裂等多种破坏模式的总体效果 ,因此所提出的本构方程形式相对说来比较简便并易于嵌入目前有关冲击力学的有限元或有限差分程序 。

有限元和分子动力学结合的纳米梁研究方法

给出了一种新的有限元与分子动力学相结合的纳米梁的模拟方法.其基本思想是在分子动力学初始化的基础上进行有限元分析,在有限元分析结果的基础上通过分子动力学松弛模拟,这样既保证了计算结果的精度又使计算速度得到大幅度提高,克服了传统分子动力学效率低的缺点.通过纳米梁性能的研究实例详述了结合过程.

创新素质培养结构——21世纪大学教育布局的设想

创新素质培养，在人才素质培养中占有目标位置，是构成合格人才标准的主要要素和重要体现，是事业兴旺发达的根本保证。创新不能恁空产生，创新本身需要才华，要靠才能支持。一要有创新的动力、胆量和能力，要培养有责任感和科学献身精神的思想信念；二要有扎实的基础知识，使创新有牢固的基础。创新素质培养结构有两个层次：目标结构和基础结构。目标结构包括创新意识、心理和创新思维能力的培养，尤其应注重科学远见和开拓精神的培养。基础结构包括基础科学训练，包括适应跟踪现代社会市场经济需求和科学发展的具有革新精神的综合性教育环境。

离散元数值模拟中查找邻居元关系的改进算法

离散元方法是近年发展起来的有前途的新概念数值模拟方法 ,然而查找邻居元关系耗费大量机时和内存。本文引入一种改进算法——“区域法”,并对其原理、算法、运行时间和空间进行了分析。和原算法中的“窗口法”的比较结果表明 ,新算法在运行时间和空间方面均明显优于原算法。

关于相变本构关系的一个一维模型

以一含缺陷的一维杆模型模拟实际材料的相变得到了率相关相变本构关系。该本构预测的硫化镉(CdS)晶体的冲击相变波形,除了前驱波后的松弛沟外,在主要特征方面能很好地描述实验波形。预测的波形在形态上与Fe和锑化铟(InSb)的相变波形比较接近。

煤层渗透率影响因素综述与分析

文章详细地讨论了诸因素对煤层渗透率的影响 ,指出在常规情况下 ,有效应力、基质收缩等在煤层绝对渗透率诸影响因素中占据主导地位 ;并在以上分析的基础之上 ,提出了煤层气勘探开发的施工工艺中应该尽量避免渗透率的损失 ,或者尽量采用强化措施 ,对煤层进行改造 ,以提高渗透率 ,从而提高其开发能力。同时也指出了应加强对煤层孔隙度、渗透率的测定方法的研究以及煤层割理、孔隙发育机理的研究 ,为储层评价提供更为充分的依据。

饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型

将基于多孔介质的有效应力原理引入流固耦合渗流中 ,并根据平衡条件得出了应力场方程 ;充分分析流固耦合渗流的物理特性 ,建立起孔隙度和渗透率动态模型 ;依据流体力学连续性方程 ,考虑流固耦合情形下多孔介质骨架变形特性和流体的可压缩性 ,得到了孔隙流体的连续性方程 ,即渗流场方程。在以上诸方程的基础上辅助以定解条件 ,建立起了完备的饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型。本文还对模型进行了简化分析 ,并与经典一维固结理论作定性对比 ,分析表明 ,经典的固结理论可认为是本文模型的一种简化。

冲击载荷作用下钨合金材料绝热剪切带形成机理

对钨合金材料在受冲击载荷作用下绝热剪切带形成机理进行了研究，重点考察了受力条件的影响．用分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆装置对阶梯圆柱形、哑铃形和直圆柱形钨合金试件进行了冲击加载，利用光学显微镜对冲击后的试件进行了显微组织观察用ＡＢＡＱＵＳ大型数值分析软件对试件进行有限元分析，材料模型采用热粘塑性形式的 Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ模型．实验和数值计算结果表明：受力条件对钨合金材料的变形、损伤（微裂纹和绝热剪切带）和破坏形式有重要影响．

卵形头部弹丸对混凝土靶板侵彻的二维数值模拟

采用新发展改进的 HVP数值软件 ,并嵌入含损伤的混凝土本构模型和新的材料单元破坏准则 ,对卵形弹丸侵彻混凝土靶的过程进行了二维数值模拟 ,并讨论了有关的计算结果 .计算结果和实验结果的良好符合表明 ,论文中的力学模型。

滑动轴承非线性动态油膜力的解析模型研究

分析了几种典型径向滑动轴承非线性动态油膜力解析模型之间的区别、联系及其相应的适用条件,提出了一种新的径向滑动轴承非线性动态油膜力解析模型。应用新模型和Capone模型,对200MW汽轮机低压轴承转子系统起停过程进行数值模拟分析。结果表明,提出的解析计算模型与其它模型相比,具有结构简单,物理概念清晰,实用性强的特点。该模型覆盖了其它几种解析模型给出的结果,因此具有更宽的适用范围。

旋转振动圆柱绕流周期解和Floquet稳定性

对低雷诺数旋转振动圆柱绕流问题运用低维Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法将Ｎ－Ｓ方程约化为一组非线 性常微分方程组．运用打靶法数值求解了这组方程的周期解，并用 Ｆｌｏｑｕｅｔ理论对周期解的稳 定性进行了分析，研究了流动失稳的机制．

微管道气体流动的蒙特卡洛直接模拟

采用蒙特卡洛直接模拟 (DSMC)方法 ,数值模拟了微管道中压力驱动的气体流动 ,结果表明固壁边界存在速度滑移 ,稀薄气体效应明显 ;整个流场温度变化很小 ,流动马赫数很小 ,密度、压力流向变化非常大而横向几乎不变 ;可压缩性导致压力随流向的非线性分布 。

高密度比多介质可压缩流动的PPM方法

介绍一种基于流体体积分数模型的界面捕捉方法 ,数值模拟高密度比及含强激波的多介质可压缩流动 .将PPM方法应用到多介质体积分数形式的Euler方程组 ,用双波近似求解一般刚性气体状态方程Riemann问题 ,可方便处理界面强剪切的滑移线问题 ,并给出了水下激波和气泡相互作用以及多相Richtmyer

纤维束张紧力缠绕复合材料飞轮初应力的三维数值分析

利用平面应力型全弹性模型的思想(即将纤维束张紧力缠绕看成多层复合材料薄环连续过盈装配的过程),建立了三维纤维束张紧力缠绕复合材料飞轮初应力分析模型,并给出了基于面-面接触算法求解张紧力缠绕复合材料飞轮初应力的三维数值方法。算例分析表明,三维数值分析得到的飞轮的环向初应力及径向初始压应力(数值)均略低于平面应力模型的结果,且这种差距随着飞轮轴向长度的增加而缓慢增大;三维分析证实了平面应力模型关于张紧力缠绕复合材料飞轮的初应力分析有足够的精度。最后给出了三维模型轴向效应的表征方法。

激光微推进器用于微小卫星的姿轨控仿真

为研究激光微推进器用于微小卫星在轨空间飞行任务的可行性,利用已建立的激光推进微小卫星仿真平台,对微小卫星在轨姿态调整、轨道维持和轨道转移等飞行任务进行了仿真和分析。仿真结果表明,星载激光微推进器可满足在轨微小卫星的高控制精度姿态调整、近地观测轨道维持以及较长时间要求的轨道转移等空间任务对推进系统的要求。

复合材料飞轮破坏转速的算法和高速旋转破坏实验

分别基于平面应力型全弹性模型和三维数值模型建立了计算复合材料飞轮破坏转速的二维和三维算法。这两个算法均采用了正交各向异性材料的最大拉应力(材料主方向)准则,其中三维算法还采用了两种强度判据,即基于轴向大部分区域每层应力的平均值判据和轴向边界区域每层应力的最大值判据。对张紧力缠绕的3个实验复合材料飞轮成功实施了高速旋转破坏实验,破坏均发生在径向强度最弱的飞轮与金属芯轴的界面处。实验结果表明,飞轮的实际破坏转速与理论破坏转速十分接近,证实本文中建立的二维和三维算法是可靠的;二维算法得到的理论破坏转速偏高,而飞轮的实际破坏转速落在三维算法分别按最大值判据和平均值判据得到的两个理论破坏转速之间,说明三维算法的精度更高。

FAE爆炸波对地面目标作用的三维数值研究

利用二阶迎风TVD格式 ,对多组分全N S方程进行全耦合数值求解 ,研究了近地空中环氧丙烷 (C3H6 O)形成的圆柱形云雾爆炸波和地面作用问题 ,得到了对目标作用前、后冲击波的传播和波系结构的演化以及不同时刻爆源组分的分布。对目标表面计算单元的压力进行面积加权平均 ,得到目标各表面平均超压随时间变化的曲线。压力值的动画显示表明了目标表面所受载荷的大小和分布随时间变化的规律。修改初、边值条件 。

超声速预混可燃气流的点火与燃烧

在激波风洞一激波管组合设备上开展了碳氢燃料超声速预混可燃气流的点火与燃烧实验研究。实验结果表明:利用激波对燃料进行预热,并以高温燃气作为引导火焰,可以有效缩短汽油空气超声速可燃混气的点火延迟时间,使之缩短到 0.2 ms以下。利用纹影照片对超声速燃烧流场结构作出了分析;研究了超声速预混可燃气流的温度以及当量比对超声速燃烧流场结构、点火与火焰传播特性的影响。

煤油超燃冲压发动机两相流场数值研究(Ⅱ)导流型凹槽对增强掺混和火焰稳定的影响初探

对新型三维导流型凹槽的流动、燃料喷注、雾化、惨混及燃烧特征进行了初步研究, 并与传统二维结构凹槽的流动进行了对比。结果表明: (1) 与传统二维结构的凹槽相比, 导流型凹槽能够诱导较强的横向漩涡和湍流, 促进凹槽内部及凹槽与主流的动量、能量和质量交换, 从而增强超燃掺混和火焰稳定。但其效果随具体结构和流动条件存在差别。(2) 导流型凹槽在增强火焰稳定的同时加剧了凹槽内部的流动不平衡。这种不平衡对凹槽内部的燃油喷射及雾化有重要影响。应该在不同的凹槽结构和流动条件下合理设计并优化喷注方案。 (3) 计算中观察到由于凹槽附近剧烈的燃烧导致了局部回流。