高速列车明线交会压力波特性研究

列车交会压力波是影响列车运行安全性和乘客舒适度的重要因素之一,因此需要对压力波特性进行研究。采用计算流体力学方法求解三维黏性可压缩N-S方程组,对不同时速下国产新型高速列车会车过程进行三维非定常仿真。得出了压力波以及侧向力的变化规律曲线。结果表明最大压力波幅值出现在尾车等截面与变截面过渡处的鼻尖高度位置。会车过程中,车体将承受两次排斥力和一次吸引力,这将对列车的稳定行驶产生一定的影响。列车所受侧向力随会车线间距的增大而减小。

柱体绕流的自适应数值模拟方法

发展了基于四叉树数据结构的网格生成和流动的Navier-Stokes方程数值求解器。采用压力梯度或者密度梯度的绝对值作为网格自适应的控制参量,同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般Cartesian网格难于处理的物面边界条件。采取了绕方柱流动和绕圆柱流动的经典二维定常和非定常层流算例对所发展的方法进行了验证。计算的结果验证了所发展的方法在处理绕流流动时的合理性和有效性。从而也为将来数值模拟具有较复杂几何外形的流动提供了一种网格布局合理、高效,边界处理简单易行的新思路。

Cartesian网格结合无网格法处理的二维柱体绕流及动边界问题数值模拟

发展了基于四叉树数据结构的网格生成和二维流动的N-S方程数值求解器及动边界问题的Euler方程求解方法。采用压力梯度或者密度梯度的绝对值作为网格自适应的控制参量,同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般Cartesian网格难于处理的物面边界条件。采取了绕方柱流动和绕圆柱流动的经典算例对所发展的方法进行了验证。计算的结果验证了所发展的方法在处理绕流流动时的合理性和有效性。采用Naca0012翼型的几种工况验证了所发展的动网格技术在处理无粘流动的合理性和可行性。从而为数值模拟具有复杂几何外形的流动提供了一种网格布局合理、高效,边界处理简单易行的新思路。

脊柱椎弓根螺钉应用的生物力学特征

背景:椎弓根螺钉内固定经过不断的发展和完善,生物力学理论在脊柱内固定器方面也有了很大进展。目的:对脊柱椎弓根螺钉应用的生物力学研究进行综述。方法:应用计算机检索1986-01/2010-10CNKI和Pubmed数据库,在标题和摘要中以"椎弓根螺钉,生物力学"或"Pedicle Screw,Biomechanics"为检索词进行检索。选择文章内容与椎弓根螺钉的生物力学有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。最终入选49篇文献进行综述。结果与结论:在椎弓根螺钉的发展过程中,生物力学不仅为内固定的研制提供理论基础,也是测试和评价新设计内固定器效果的最终依据和标准。文章结果显示椎弓根螺钉植入点、植入方向、螺钉大小、螺钉形状、螺钉材料对脊柱生物力学均有一定影响。

成人颈椎椎弓根螺钉在儿童腰椎应用的可行性

背景:由于1～3岁幼年儿童椎体发育未完全成熟,各种解剖径线相对较成人小得多,尚无幼儿专用的椎弓根螺钉固定器械,现有能够利用的直径最小的椎弓根螺钉是用于成人颈椎侧块或椎弓根固定的钉棒系统。目的:观察将成人颈椎椎弓根螺钉应用到成年猪颈椎与幼猪腰椎固定后的生物力学对比。方法:将6具完整新鲜成年猪颈段C3～C6脊椎标本和6具完整8周龄新鲜幼猪腰段脊柱标本自椎间盘及关节处离断,游离成单个椎体,共54个椎体108侧椎弓根。按照标准操作将成人颈椎椎弓根螺钉分别安置在成年猪颈椎标本和幼猪腰椎标本的椎弓根上,应用生物力学方法测试螺钉的最大轴向拔出力。结果与结论:颈椎标本最大轴向拔出力高于腰椎标本,但差异无显著性意义(P>0.05);L1椎弓根螺钉的拔出力均值明显小于L3椎弓根螺钉的拔出力均值(P<0.05);C5椎弓根螺钉的拔出力均值明显大于C3椎弓根螺钉的拔出力均值(P<0.05);颈椎和腰椎标的骨密度差异有显著性意义(P<0.01),椎体椎弓根力学数值与椎体骨密度之间存在线性正相关。说明取得了成人颈椎椎弓根螺钉在轴向拉力方面适应于幼儿腰椎的初步实验依据。

某电动SUV后扰流板气动特性的研究

汽车在高速行驶中的经济性和稳定性与汽车受到的空气阻力和升力直接相关。与传统燃油车相比,降低风阻对于电动汽车提升续航里程和降低能耗更加重要。本文中采用雷诺时均方法对某款纯电动SUV车型进行在120 km/h车速下整车外流场仿真分析,并将风阻系数和升力系数与等比例油泥模型风洞试验的结果进行了对比。采用常用的Realizable k-ε湍流模型对该SUV车型后扰流板进行仿真优化。研究了该SUV的后扰流板上表面不同倾斜角度对整车气动升力和阻力系数的影响;进一步,在最佳倾角的基础上,通过5种后扰流板通孔形式的对比分析,确定了最优状态的后扰流板。最终的验证试验结果表明,整车风阻系数降低3.9%,而升力系数的增加在可接受范围内。

THE GLOBAL L^2 STABILITY OF SOLUTIONS TO THREE DIMENSIONAL MHD EQUATIONS

In this paper, we mainly study the global L2 stability for large solutions to the MHD equations in three-dimensional bounded or unbounded domains. Under suitable conditions of the large solutions, it is shown that the large solutions are stable. And we obtain the equivalent condition of this stability condition. Moreover, the global existence and the stability of two-dimensional MHD equations under three-dimensional perturbations are also established.

某纯电动汽车驱动电机热性能优化分析

为解决某款纯电动汽车的驱动电机在恶劣工况下最高温度超过限值的问题,在没有电机内部详细数模及相关输入参数,无法对电机内部温度场进行仿真分析和评估的条件下,通过电机外部冷流场的定性优化分析,采用多种优化方案,并借助试验测得的温度数据进行对比验证,从而确定优化措施,改善了电机的热平衡性能。

电动汽车机舱散热问题CFD仿真分析优化及试验验证

某电动汽车样车在空调降温试验中,驾驶员和副驾驶的头部平均温度没有达到降温预定值,制冷能力不足。为提高空调制冷能力,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真分析法,研究了前机舱流场,分析了格栅和空调冷凝器的通风量。通过配置冷凝器导流罩和调整格栅开口,增加了格栅新风的进气量,减少了高温气体回流冷凝器,从而提高了冷凝器的散热能力。在最终的试验中,头部平均温度整改后比整改前降低了5℃,降温效果明显改善,达到并超过了预定值。这种通过机舱流场优化提高散热能力的方法和工程经验,对其它电动汽车机舱散热能力的开发具有借鉴意义。

三维Boussinesq方程组大解的全局L^2稳定性

对三维有界及无界区域上的Boussinesq方程的全局L^2稳定性进行了讨论.在解满足适当的条件下,证明了此解为稳定的,并得出此稳定性条件的等价性条件,最后得出了二维Boussinesq方程组在三维扰动下的解的全局存在性和稳定性.