基于RANS/LES混合方法的三维L型弯管流场特性数值模拟

L型弯管是船用典型部件,可实现流体质量输运和热量交换等功能。由于弯曲段曲率的影响,其内部流动十分复杂。传统的雷诺平均方法(RANS)无法模拟弯曲段的复杂流动,而大涡模拟方法(LES)则计算量太大。为此,采用RANS/LES混合方法对经典L型弯管进行数值模拟研究,该方法在近壁面区域采用RANS方法,在湍流核心区采用LES方法,不仅可保持模拟精度,而且网格需求量较低更适用于工程应用。针对商软中的2类RANS/LES方法——脱体涡方法(IDDES)及应力混合涡模拟(SBES)方法,比较分析其在L型弯管内部流场仿真方面的优劣,并同时考虑流向曲率修正的影响。结果表明:SBES方法对弯管内二次流(迪恩涡)的预测能力优于IDDES方法,且曲率修正模型可进一步改善SBES方法的仿真结果。

基于项目实训下的机器人专业人才培养方案

在新一轮工业革命的背景下,加快完善机器人领域的人才培养体系至关重要,而机器人也被称作是“制造业皇冠上的明珠”。目前,我国在机器人专业的人才培养上还存在许多问题,无法满足国家和企业的需求。对此本文提出了一套培养理念,地方企业和高校进行深度合作,采用联合培养的方式为企业培养所需的人才。同时设计学科建设方案,通过将“工厂”带入课堂,采用项目制实训模式,使学生在项目中学习理论知识并进行实践。从而,为我国的发展和企业的需求提供源源不断的高素质人才。

关于春运铁路客运量预测模型的研究

为了准确预测春运时期的铁路客运流量,为铁路客运运输管理者提供更好的理论依据,建立了基于回归分析法和指数曲线预测法的L1范数加权几何平均铁路客运量组合预测模型。以北京市铁路局春运铁路客运量为例,通过构建的评价指标比较分析了回归分析法、指数曲线预测法与组合预测法的优劣,该组合预测模型在春运铁路客运流量预测上优于其它预测模型,并在实际应用上也具有重要作用。

硬岩盾构刀盘的受力分析

采用有限元分析的方法,对硬岩盾构刀盘的各种工况进行建模分析。分析结果认为,盾构刀盘在1/3堵转条件下,产生局部最大应力。而在正常工况情况下,整体应力水平较低,存在较大的安全余量。为了避免工作中产生较大的应力集中,建议将牛腿结构由方形改为圆形,仿真结果表明,在质量相同的条件下,该结构能够有效降低牛腿部位的集中应力水平。

极地船舶层冰阻力及运动响应数值预报

针对极地船舶在层冰中的直航运动,基于非线性有限元方法,考虑船体运动与冰阻力、螺旋桨净推力的实时耦合,建立了船舶与层冰相互作用的数值模型。以某破冰船为研究对象,对其艏部和艉部连续破冰的直航运动进行数值模拟,获得其不同航速下冰阻力时程曲线和在层冰中航行的运动响应,并与模型试验结果进行对比,验证了本数值方法的准确性。

基于前向—后向计划的交通政策推衍

随着城市人口的增多和汽车的增加,城市交通问题日益突出,导致了一系列交通政策的出台。为了制定科学合理的交通政策,基于前向—后向计划的过程,从数理科学的角度出发,对交通政策的制定进行了推衍。文中引入区间数的概念表达了在交通政策制定的推衍过程中所涉及到的各种交通要素,能够很好地获得更为有效的模糊信息,体现了评价中偏差的摄动程度。最后,通过具体的案例详细地说明了依据前向—后向计划进行交通政策制定的推衍过程。

减振降噪

噪声源于物体振动。减振降噪是通过减少振动频率或振幅的方式来降低噪声,是一种标本兼治的主动式噪声治理,并可实现振动与噪声治理“一石二鸟”的双重目标。减振降噪是船舶行业乃至整个生态环境领域关心的重要方向。振动和噪声超过量值会引起诸多不良后果,如:使船上人员感到身体不适,容易产生疲劳,工作能力降低,严重时甚至会产生“错觉”和错误的操作动作,引发严重后果;对于船舶上的大量仪器设备来说.

滑动模式对含表面修饰MoS_2纳米片润滑油摩擦学性能的影响

为探究不同的滑动模式对含表面修饰MoS_2纳米片润滑油的摩擦学性能的影响,将含不同质量分数KH-MoS_2的润滑油样分别在单向和双向滑动模式下进行摩擦学试验,对比分析了其摩擦学性能,并建立了单向和双向滑动模式下的润滑模型。首先,使用超声处理硅烷偶联剂(KH570)修饰的MoS_2纳米片(KH-MoS_2)分散到石蜡油中,制备成含不同质量分数KH-MoS_2的润滑油样;然后,分别在单向和双向滑动模式下,采用球盘摩擦磨损试验机测试含不同质量分数KH-MoS_2纳米片的润滑油样的摩擦学性能;最后,通过对比分析对摩钢球的磨斑和对偶盘磨痕表面,探究了滑动模式对含有KH-MoS_2纳米片的润滑油样的摩擦学性能的影响。根据摩擦试验结果,建立了单向和双向滑动模式的润滑机理模型,研究了单向和双向滑动模式下含有KH-MoS_2纳米片的润滑油样的减摩抗磨机理。结果表明,在单向和双向滑动模式下,摩擦系数均随润滑油样中KH-MoS_2质量分数的增加而减小。在石蜡油中添加质量分数1%的KH-MoS_2时,双向滑动模式下获得最优摩擦系数可低至0.075,比同等滑动模式下使用纯石蜡油油样润滑时的摩擦系数低约53.4%,比单向滑动模式下使用同一油样润滑时的摩擦系数低约25%。

一维弹道修正弹的气动特性与修正量研究

为提高弹箭射击密集度,采用增阻环进行纵向距离修正。用Fluent软件对3种头部形状的榴弹进行仿真,结果与风洞实验对比,两者得到的阻力系数变化规律相同,验证了模型及模拟软件的正确性和可靠性。进一步仿真分析阻力环在不同安装位置对空气动力特性的影响以获得对应的阻力系数。建立一维弹道修正弹数学模型,用VC++6.0编写弹道程序,并对阻力环机构在弹道不同位置作用时对应的射程修正量进行计算与分析。

弹上射流阀组件式燃气射流执行机构

针对当前燃气射流执行机构结构比较复杂这一情况,提出一种射流阀组件式燃气射流执行机构。该机构结构简单,采用陶瓷材料,并且在机构上进行打孔或开槽,使机构的运动部件热变形量减小从而更好地工作。用workbench进行的热固耦合验证表明:机构材料采用膨胀系数较小的特种陶瓷来替代传统用的铜其热变形量会小;同时打孔和开槽比单独的打孔或开槽热变形量更小。

半球型药型罩聚能装药侵彻混凝土的数值模拟

本文采用Ls_dyna有限元分析软件对半球型药型罩聚能装药爆炸形成杆式聚能侵彻体及其对混凝土的侵彻作用进行了数值模拟,结合威力效应实验,对其成型及侵彻过程进行了研究,获得了半球型药型罩装药结构形成侵彻体的形状、头尾速度及它们对混凝土靶的侵彻参量。初步获得半球型罩对混凝土目标的毁伤特性,为同类装药优化设计提供参考。

表面织构化DLC涂层在脂润滑下的摩擦学性能研究

目的研究表面织构与类金刚石薄膜(DLC)的复合处理方法,提高在GCr15钢盘表面在全氟聚醚(PFPE)润滑脂润滑下的摩擦学性能。方法设计了四种表面织构与两种厚度的DLC涂层相结合,采用两种加工方法(在织构表面镀上DLC涂层,在DLC涂层上加工织构),对GCr15金属盘表面进行处理。选用全氟聚醚润滑脂作为润滑介质,通过球-盘摩擦磨损实验,评价了在织构化和DLC涂层协同处理下,GCr15金属盘表面的摩擦学性能,并通过光学显微镜对磨痕形貌进行分析。结果在四种织构表面中,微纹织构的减摩抗磨性能最好,与DLC膜的协同效果最好,在设定的实验条件下,得到的摩擦系数为0.1186,球斑直径为159.68μm。DLC镀膜处理的试样中,3μm厚的DLC膜试样在实验中的减摩性能较好,摩擦系数较低,但是磨斑尺寸较大,约为508.86μm。在织构上镀DLC膜的复合处理方法,对于摩擦学性能改善不明显。在DLC薄膜上加工微纹织构的表面,表面织构化和DLC镀膜的耦合性能好,尤其在3μm厚DLC膜上加工微纹织构的试样,实验得到的摩擦系数仅为0.09946,磨斑尺寸为192.22μm。结论 DLC涂层上加工微纹织构的复合处理方法,结合了微纹织构的储油特性和DLC的减摩特性,两种处理方法产生了正向协同作用,得到具有较好减摩和抗磨性能的摩擦表面。

关于存在多组最优解的整数线性规划问题的割平面法的研究

利用割平面法求解具有多组最优解情形的整数线性规划问题时,会出现不能求出全部最优解的现象,这是割平面法的一个缺陷.针对割平面法的这种缺陷,基于构造非线性标量化函数时引入凸锥的思想,提出了一种割平面一线性交叉搜索方法,这种割平面一线性交叉搜索方法可以解决利用割平面法求解整数线性规划问题时出现的缺陷.最后,通过数值例验证了割平面一线性交叉搜索方法的可行性与有效性.