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Thermo-hydro-mechanical-air coupling finite element method and its application to multi-phase problems 被引量:3
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作者 Feng Zhang Yonglin Xiong +1 位作者 Sheng Zhang Bin Ye 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2014年第2期77-98,共22页
In this paper, a finite element method (FEM)-based multi-phase problem based on a newly proposed thermal elastoplastic constitutive model for saturated/unsaturated geomaterial is discussed. A program of FEM named as... In this paper, a finite element method (FEM)-based multi-phase problem based on a newly proposed thermal elastoplastic constitutive model for saturated/unsaturated geomaterial is discussed. A program of FEM named as SOFT, adopting unified field equations for thermo-hydro-mechanical-air (THMA) behavior of geomaterial and using finite element-finite difference (FE-FD) scheme for so/l-water-air three-phase coupling problem, is used in the numerical simulation. As an application of the newly proposed numerical method, two engineering problems, one for slope failure in unsaturated model ground and another for in situ heating test related to deep geological repository of high-level radioactive waste (HLRW), are simulated. The model tests on slope failure in unsaturated Shirasu ground, carried out by Kitamura et al. (2007), is simulated in the framework of soil-water-air three-phase coupling under the condition of constant temperature. While the in situ heating test reported by Munoz (2006) is simulated in the same framework under the conditions of variable temperature hut constant air pressure. 展开更多
关键词 Multi-phase Thermo-hyd ro-mechanical-air (THMA) Finite element method (FEM) Finite deformation Constitutive model Unified field equations
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基于离散元-有限元联合算法的纤维流场变形行为
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作者 董关震 姜茜 +1 位作者 钱晓明 吴利伟 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2024年第3期14-21,共8页
纤维在气流中的动态特性对织物的结构和性能有着决定性的影响。为研究柔性纤维在纺织各环节不同流场下的转移变形演化过程,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法构建了在空间各向位置存在速度差异的特征流场分布,并在此基础上构建了离... 纤维在气流中的动态特性对织物的结构和性能有着决定性的影响。为研究柔性纤维在纺织各环节不同流场下的转移变形演化过程,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法构建了在空间各向位置存在速度差异的特征流场分布,并在此基础上构建了离散元多球链柔性纤维模型,利用欧拉-拉格朗日法耦合求解自由纤维的运动轨迹,并讨论了其在差异流场中的受力情况与转移变形行为。结果表明:纤维初始取向角度会影响弯曲效果,随着纤维主体与气流方向的夹角增加,纤维越容易呈现弯曲形态;不同的纤维喂入位置会影响气流累积作用,纤维端之间所受气流力的差值越大,累积作用时间越长,纤维的弯曲效果越显著;纤维间的交互作用会使纤维簇发生分层现象,不利于多数纤维的混杂与弯曲变形。该研究揭示了单根柔性纤维和纤维簇在流场中的弯曲变形机制,提供了研究纤维在复杂流场中运动和变形的有效方法,可以为改善纺织工艺提供指导。 展开更多
关键词 有限元 离散元 空气流场 柔性纤维 转移变形
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考虑多重轮换调控的空调负荷调控潜力评估与控制策略 被引量:1
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作者 曾庆彬 梁伟强 +1 位作者 张勇军 邓文扬 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期123-131,共9页
调度空调柔性负荷是缓解电网高峰负荷的有效措施,对稳定电网运行具有重要意义。首先,构建空调负荷模型,兼顾考虑空调可投切和空调允许关断时长,引入微元法的思想,提出考虑控制时长影响的空调调控潜力评估方法。其次,分析负荷聚合商系统... 调度空调柔性负荷是缓解电网高峰负荷的有效措施,对稳定电网运行具有重要意义。首先,构建空调负荷模型,兼顾考虑空调可投切和空调允许关断时长,引入微元法的思想,提出考虑控制时长影响的空调调控潜力评估方法。其次,分析负荷聚合商系统发展需求,基于软件定义网络提出空调状态监控系统架构。然后,以空调群聚合功率变化量与电网调控需求量差值最小为目标,以用户舒适度为重要约束,考虑空调投切状态与空调调控总时长,构建考虑多重轮换调控的空调控制策略。最后,通过仿真分析验证了所提模型不仅能根据不同响应时长准确评估空调调控潜力,而且能够提升空调可调控能力。 展开更多
关键词 空调负荷 需求响应 微元法 负荷聚合商 多重轮换调控 潜力评估
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基于响应面法的涂布机烘箱风嘴结构优化研究
4
作者 孙玉香 侯和平 +2 位作者 邝沿 刘善慧 雷晓明 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第8期137-146,共10页
为提升涂布机烘箱的干燥特性,本研究针对风嘴结构及其附近区域展开研究,分析风嘴多结构参数对内部流场特性的交互影响。借助有限元分析和响应面法,建立烘箱风嘴多结构参数交互影响下的流场特性数学回归模型,基于此进行风嘴结构的优化设... 为提升涂布机烘箱的干燥特性,本研究针对风嘴结构及其附近区域展开研究,分析风嘴多结构参数对内部流场特性的交互影响。借助有限元分析和响应面法,建立烘箱风嘴多结构参数交互影响下的流场特性数学回归模型,基于此进行风嘴结构的优化设计,并将优化结果与仿真值进行误差比较,验证所构建回归模型的准确性。结果表明,构建的含有多结构参数的风嘴流场特性回归模型拟合度较好,基材温度、基材表面风速、基材压力3组响应值的预测值和仿真实验值误差均小于3%,能够较好描述风嘴局部流场特性变化规律。 展开更多
关键词 涂布机烘箱 风嘴 有限元 响应面法 结构优化
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气吸式黄精种子精密排种器设计与仿真
5
作者 郑嘉鑫 郭海宇 +3 位作者 胡池 周国栋 方鹏程 杨文彩 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第12期1-8,共8页
人工播种黄精种子的效率低、成本高,现有黄精播种机多采用机械式排种器,存在卡种现象明显、种子损伤率高等问题。针对这些问题,设计一款对不同尺寸黄精种子通用性强,且满足其密植农艺要求的气吸式精密排种器。对黄精种子的种植技术及物... 人工播种黄精种子的效率低、成本高,现有黄精播种机多采用机械式排种器,存在卡种现象明显、种子损伤率高等问题。针对这些问题,设计一款对不同尺寸黄精种子通用性强,且满足其密植农艺要求的气吸式精密排种器。对黄精种子的种植技术及物理特性进行分析,得到黄精种子是千粒重为35.60 g、球形度为89.95%、等效粒径为3.57 mm的中小粒径种子;对排种器整体结构及工作原理进行阐述,并将排种器工作过程分为3个区域:充种区、携种区、投种区;根据黄精种子农艺要求,对排种器主要部件进行形状结构和尺寸参数设计。利用离散元法(DEM)分析黄精种子充种过程,求解无负压状态下种子运动规律;利用计算流体力学法(CFD)分析排种器内部流场,求解负压室流场压力及流速情况;利用EDEM-FLUENT耦合分析排种器排种性能,求解负压状态下种子运动规律并分析排种器充种性能、携种性能以及投种性能。仿真结果表明:当排种盘转速为30 r/min、气压管负压为3.5 kPa时,设计的排种器排种合格率为90.5%,重播率为6%,漏播率为3.5%,排种性能良好。 展开更多
关键词 黄精 气吸式排种器 离散元法 流体力学法 EDEM-FLUENT耦合
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覆岩应力-漏风综合影响下浅埋煤层群下煤层开采巷道布置研究
6
作者 高奎英 张翔 +2 位作者 王乙桥 罗国栋 李兆熙 《中国煤炭》 北大核心 2024年第8期62-71,共10页
针对浅埋近距离煤层群上部遗留煤柱影响下的下部工作面巷道合理布置位置确定问题,以活鸡兔井为例,采用离散元方法(DEM)模拟研究了遗留煤柱底板应力分布与上、下煤层开采采空区裂隙发育特征。结果表明:12号煤层开采过后,22号煤层水平距... 针对浅埋近距离煤层群上部遗留煤柱影响下的下部工作面巷道合理布置位置确定问题,以活鸡兔井为例,采用离散元方法(DEM)模拟研究了遗留煤柱底板应力分布与上、下煤层开采采空区裂隙发育特征。结果表明:12号煤层开采过后,22号煤层水平距上覆煤柱20 m内为垂向应力与主应力差增高区,22号煤层水平应力在区段煤柱内侧较低;下煤层巷道布置采用外错式与重叠式时,巷道两侧围岩主应力差较大,且外错式与重叠式布置方式下22号煤层工作面开采时夹层与上部老空区覆岩二次运移剧烈,采空区两侧斜向裂缝带发育与贯通较好;采用内错式,巷道两侧围岩主应力差随与煤柱距离增大先降低、后升高,在距煤柱25~35 m处主应力差达到最低,且该布置方式下上部采空区覆岩沉降均衡,裂缝带闭合性较好,极大阻止了地表与层间贯通漏风通道的发育。 展开更多
关键词 近距离煤层群 浅埋煤层 离散元方法 巷道布置 漏风通道 裂隙发育
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耐高温非规则板式空气预热器整体结构设计及优化探索
7
作者 王治军 车生文 +3 位作者 李治国 李明海 许德强 李东东 《山东化工》 CAS 2024年第9期248-251,255,共5页
运用解析法和有限元法模拟计算了耐550℃高温的非规则板式空气预热器整体结构的强度,为高温工况下,板式空气预热器结构优化,占地面积更小,更为节省材料提供了一种全新思路。
关键词 耐550℃高温 非规则板式空气预热器 有限元法 解析法
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基于双权重物元可拓模型的城市空气质量评价研究
8
作者 任向红 郎悦 《化工管理》 2024年第22期61-66,共6页
为了客观准确地评价空气质量,选取合理的赋权方法和评价模型十分重要。文章选取SO_(2)、NO_(2)、CO、O_(3)、PM_(10)、PM_(2.5)作为评价因子,将污染物超标倍数与毒性指数加权叠加,结合物元可拓原理,建立双权重物元可拓空气质量评价模型,... 为了客观准确地评价空气质量,选取合理的赋权方法和评价模型十分重要。文章选取SO_(2)、NO_(2)、CO、O_(3)、PM_(10)、PM_(2.5)作为评价因子,将污染物超标倍数与毒性指数加权叠加,结合物元可拓原理,建立双权重物元可拓空气质量评价模型,对2023年西安市空气质量进行评价。结果表明,双权重物元可拓评价模型是一种科学有效的空气质量评价方法,可为政府部门污染治理提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 双权重 物元可拓模型 空气质量 评价方法
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辅助充种带气吸式蚕豆精量排种器设计与试验 被引量:4
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作者 苏微 赵庆辉 +3 位作者 赖庆辉 谢观福 田保宁 王永杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期144-155,共12页
针对蚕豆种子粒径大、三轴尺寸差异大,充种困难的问题,设计了一种带有平带辅助充种装置的气吸式蚕豆精量排种器。通过对充种过程中的动力学分析阐述了平带辅助充种装置及种子的运动机理;利用计算流体力学和离散元法双向耦合模拟的方法(C... 针对蚕豆种子粒径大、三轴尺寸差异大,充种困难的问题,设计了一种带有平带辅助充种装置的气吸式蚕豆精量排种器。通过对充种过程中的动力学分析阐述了平带辅助充种装置及种子的运动机理;利用计算流体力学和离散元法双向耦合模拟的方法(Computational fluid dynamics and discrete element method,CFD-DEM),开展了单因素试验,确定了影响排种器充种性能的主要零部件参数并明晰了平带辅助充种机理;搭建试验台架,选取作业速度、平带输入轴转速和负压为试验因素,合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,进行了二次回归正交组合试验。试验结果表明,影响排种器合格指数的因素主次顺序为:作业速度、负压、平带输入轴转速。对试验结果进行多目标优化,得到最优参数组合为作业速度5.69 km/h、平带输入轴转速395 r/min、负压3845 Pa,对此结果进行排种器性能试验验证,此时合格指数为91.6%、重播指数为3.8%、漏播指数为4.6%,满足蚕豆播种要求。 展开更多
关键词 蚕豆 排种器 耦合仿真 充种 气吸式 离散元
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Numerical Estimation of the Thermal Response of Thermal Protective Clothing-Air Gap-Human Skin Micro-system 被引量:1
10
作者 田明伟 王祯 +5 位作者 刘康炜 胡馨之 朱士凤 曲丽君 陈韶娟 周泉 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2016年第4期569-573,共5页
Thermal protective clothing has been recognized as the primary shielding against emergency fire hazard and inflammable gas leakage. Therefore,the thermal response of human covered with thermal protective clothing unde... Thermal protective clothing has been recognized as the primary shielding against emergency fire hazard and inflammable gas leakage. Therefore,the thermal response of human covered with thermal protective clothing under high temperature is the key work to investigate the thermal insulation of thermal protective clothing. A coupling model composed of thermal protective clothing,air gap and human skin is established and the temperature of the micro-system is numerically solved via the finite element method( FEM).Especially,the heat transfer of air gap located between clothing and human skin considering conduction and radiation is established while the human skin layers involve the effect of blood perfusion. Then the effect of thermophysical properties( thermal conductivity and volumetric capacity) of fabric and thickness of fabric and air on the thermal response of the micro-system is elucidated and compared.The results indicate that the volumetric heat capacity of fabric is the key parameter to affect the thermal shielding performance of thermal protective clothing,and the thicker fabric thickness and air gap thickness can improve the thermal protective properties of the micro-system. 展开更多
关键词 clothing fabric protective volumetric shielding perfusion insulation conduction elucidated Skin
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Experimental and numerical analysis of an air cleaner's acoustic performance
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作者 冯慧华 赵志芳 +1 位作者 左正兴 鲁守卫 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2011年第4期478-482,共5页
To improve acoustic performance of an air cleaner system,both experimental and theoretical studies were carried out.The air cleaner's acoustic numerical model was built by finite element methods(FEM).Acoustic param... To improve acoustic performance of an air cleaner system,both experimental and theoretical studies were carried out.The air cleaner's acoustic numerical model was built by finite element methods(FEM).Acoustic parameters of filter paper imported in the FEM model were calculated according to experiential formulas.Based on the models,the cleaner's acoustic character of transmission loss(TL) was computed.To verify the numerical results,TL results of the real air cleaner with or without filter paper were tested by four-microphone transferring function method.The experimental results show that the filter paper influence acoustic performance of the air cleaner significantly,especially in mid and high frequency band,and should be considered in numerical simulation.Comparisons between experimental and numerical results show that the numerical model is accurate enough to be used in multi-scheme acoustic optimization.Based on our study,TL results of two schemes were calculated and analyzed,which is useful to the air cleaner's final design decision. 展开更多
关键词 air cleaner acoustic transmission loss impendence tube filter paper finite element methods(FEM)
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搅种托种型小麦气吸式精量排种器参数化设计与试验
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作者 李洪昌 高芳 《中国农机化学报》 北大核心 2023年第7期9-15,32,共8页
针对气吸式小麦排种器因充种效果不佳导致排种性能下降的问题,设计一种辅助托种、搅种种盘的小麦气吸式精量排种器。该型排种器能够利用型孔凸台在充种过程扰动种群,同时利用搅种板增加种群的离散度并提高充种性能;在携种区种子更易在... 针对气吸式小麦排种器因充种效果不佳导致排种性能下降的问题,设计一种辅助托种、搅种种盘的小麦气吸式精量排种器。该型排种器能够利用型孔凸台在充种过程扰动种群,同时利用搅种板增加种群的离散度并提高充种性能;在携种区种子更易在型孔凸台的托持作用下稳定吸附,减小种子所需吸附的负压。运用EDEM对4种不同设计的排种盘进行种群离散元仿真,分析各排种盘的种群平均速度和种群法向应力跳动量的变化规律。以转速、气室压强和搅种板倾斜角为因素,对所设计的最佳排种盘进行正交台架试验,通过试验结果的方差分析,确定各试验因素对排种性能指标的拟合优度及回归方程。最后,采用试验因素的多目标寻优,以合格指数最大,重播、漏播指数最小为寻优条件,得出所设计排种器的最佳性能参数:排种盘转速为36.7 r/min,气室压强为-3.6 kPa,搅种板倾斜角为26.2°。对优化后的结果进行试验验证,台架试验结果与理论计算结果误差小于5%。该研究可为小麦气吸式精量排种器优化改进提供参考。 展开更多
关键词 小麦 气吸式排种器 离散元法 正交试验
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陶瓷板和多孔渗透膜对非饱和土三轴试验的影响及其数值模拟
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作者 马俊男 熊曦 张锋 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期8-15,共8页
通过陶瓷板和多孔渗透膜两种轴平移技术的非饱和三轴试验,获得了吸力一定时真砂土(完全风化的花岗岩)的应力应变曲线及排水变形特征,并利用有限单元法对三轴试验进行数值模拟。试验结果表明,使用多孔渗透膜时试样的饱和度大于使用陶瓷... 通过陶瓷板和多孔渗透膜两种轴平移技术的非饱和三轴试验,获得了吸力一定时真砂土(完全风化的花岗岩)的应力应变曲线及排水变形特征,并利用有限单元法对三轴试验进行数值模拟。试验结果表明,使用多孔渗透膜时试样的饱和度大于使用陶瓷板时的饱和度,且试样在剪切过程中排水量更小。数值计算得到的试样的应力应变曲线与三轴试验获得的基本一致。剪切过程中,试样内部的吸力和饱和度呈现不均匀分布,与陶瓷板相比,多孔渗透膜可以更好地控制剪切过程中试样的吸力。数值模拟结果表明,非饱和土三轴试验是一个边界值问题而非土体的单元力学行为。 展开更多
关键词 非饱和三轴试验 陶瓷板 多孔渗透膜 轴平移技术 水土气耦合数值计算
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地形对回线源地空瞬变电磁探测的影响研究
14
作者 朱文杰 刘丽华 +3 位作者 柯振 姜龙斌 晏使楚 刘小军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第11期42-45,共4页
针对地形起伏对地空瞬变电磁勘探数据影响严重的问题,利用电磁三维(3D)分析软件对起伏地形条件下地空瞬变电磁响应进行了正演模拟,分析了不同地形对地空瞬变电磁响应的影响。首先,对均匀半空间模型进行正演计算,保证本文数值模拟的精确... 针对地形起伏对地空瞬变电磁勘探数据影响严重的问题,利用电磁三维(3D)分析软件对起伏地形条件下地空瞬变电磁响应进行了正演模拟,分析了不同地形对地空瞬变电磁响应的影响。首先,对均匀半空间模型进行正演计算,保证本文数值模拟的精确性;其次,在回线源外分别构造山峰及山谷地形,研究不同地形条件下电流断开后空间中电磁场变化;最后,建立典型地形含异常体模型,分析起伏地形对地下目标体探测的影响。研究结果表明:地形对地空瞬变电磁响应有着显著的影响且影响主要集中在早期;不同地形及同一地形两侧表现出不同的影响特征。该结果为地空瞬变电磁数据地形识别提供了有价值的结论。 展开更多
关键词 地空瞬变电磁 地形效应 有限元法 回线源
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大功率LED车灯风冷散热系统性能优化研究 被引量:2
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作者 陈从平 马超 +2 位作者 尹丽伟 张屹 陈小春 《光电子技术》 CAS 2023年第1期34-41,共8页
大功率LED车灯采用风扇进行强制对流散热,针对风扇周边空间尺寸影响车灯散热性能的问题,采用有限元仿真、均匀设计法及响应面分析相结合的研究方法进行优化研究。首先,利用有限元软件FloEFD研究了风扇护风罩与壁面的径向距离A、风扇入... 大功率LED车灯采用风扇进行强制对流散热,针对风扇周边空间尺寸影响车灯散热性能的问题,采用有限元仿真、均匀设计法及响应面分析相结合的研究方法进行优化研究。首先,利用有限元软件FloEFD研究了风扇护风罩与壁面的径向距离A、风扇入风口与壁面的距离B及风扇出风口与散热器的距离C三个设计参数对大功率LED车灯风冷散热系统散热性能的影响;然后,使用均匀设计法设计试验方案进行响应面分析并拟合出三个参数与LED焊点温度之间的回归模型,利用Pareto分析法确定三个参数对系统散热性能的影响大小;最后,利用Minitab软件的响应优化器,以LED结温最小化为目标,确认三个参数的最佳组合是A为8.4 mm、B为16.3 mm、C为4.3 mm。通过对最佳组合进行实验,表明此组合具有最优的散热性能,同时仿真和实验结果具有一致性,验证了仿真的可靠性。 展开更多
关键词 发光二极管车灯 有限元仿真 响应面法 风冷散热
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电缆中间接头温度场仿真分析 被引量:2
16
作者 卫世超 孟晓凯 芦竹茂 《科技创新与应用》 2023年第35期15-18,共4页
该文在总结电缆接头结构和分类情况的基础上,选择典型的电缆中间接头,建立其几何模型;基于传热学原理,建立正常运行条件下电缆中间接头温度场分析模型,运用有限元方法,计算得到电缆中间接头温度场分布规律,并对电缆中间接头温度场影响... 该文在总结电缆接头结构和分类情况的基础上,选择典型的电缆中间接头,建立其几何模型;基于传热学原理,建立正常运行条件下电缆中间接头温度场分析模型,运用有限元方法,计算得到电缆中间接头温度场分布规律,并对电缆中间接头温度场影响因素进行分析,得到环境温度、负载电流对电缆接头温度场的影响规律。该文研究得到的电缆中间接头温度场分布特性及其影响因素分析结果可以为电缆中间接头的优化设计和温度监测设备的安装布置提供参考。 展开更多
关键词 电缆 中间接头 有限元方法 温度场分布 空气对流换热系数
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课程思政的探索与实施——以大气污染控制工程课程为例 被引量:1
17
作者 李秋华 刘敏超 +5 位作者 徐学涛 杨涛 李玉瑛 汪涛 柴晓晴 陈汝萍 《高教学刊》 2023年第33期173-176,共4页
课程思政建设是高等教育人才培养中重要的一环,是全方位培养高素质专业人才的重要抓手,应积极开展多形式、灵活多样的思政教育,实现各专业课程全方位、全过程育人。大气污染控制工程是五邑大学环境工程专业的一门专业必修课,结合课程特... 课程思政建设是高等教育人才培养中重要的一环,是全方位培养高素质专业人才的重要抓手,应积极开展多形式、灵活多样的思政教育,实现各专业课程全方位、全过程育人。大气污染控制工程是五邑大学环境工程专业的一门专业必修课,结合课程特点,从课程思政内容的设计和思政融入专业课的方法等几个方面阐述将思政融入专业教育的改革途径和课程体系建设,以达到课程思政与专业育人、工程实践相结合,培养具有专业素养、职业道德、科学探索精神和家国情怀的应用型工程技术人才。 展开更多
关键词 课程思政 大气污染控制工程 德育元素 案例教学 实践融合
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用于微重力试验的气磁混合悬吊单元研制
18
作者 张晓峰 张哲源 +4 位作者 徐晋 李斌 王利桐 陈雨含 王灏 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1353-1360,共8页
传统被动式跟随悬吊法应用中摩擦干扰力大的问题影响了微低重力试验的精度,本文中结合悬吊法和气浮法的优点,利用气体轴承极低摩擦力的特点,设计了一款气磁混合悬吊单元原理样机,以提高被动式跟随悬吊法微低重力试验的精度.首先介绍了... 传统被动式跟随悬吊法应用中摩擦干扰力大的问题影响了微低重力试验的精度,本文中结合悬吊法和气浮法的优点,利用气体轴承极低摩擦力的特点,设计了一款气磁混合悬吊单元原理样机,以提高被动式跟随悬吊法微低重力试验的精度.首先介绍了气磁混合悬吊单元的工作原理,对气磁模块的布局方案进行了初选,选择了环形气体止推轴承与中央磁吸力单元组合的结构形式.设计了独特的永磁-电磁模块,并对其电磁吸力特性进行了分析,分析结果显示在气隙厚度为0.65 mm左右时,磁力能够保持在2 kN左右,得到了0.3~1.0 mm气隙长度下混合磁单元的磁力及刚度变化曲线.气体止推轴承采用大块多孔石墨作为节流器,能够在较小的空间尺寸中实现最大的承载能力,应用有限元方法对多孔质气体轴承的承载能力进行了分析,并进行了网格无关性分析,确定了计算模型的规模.对供气压力和渗透率等主要参数的影响规律进行了分析,分析结果显示选定的工作参数可在20μm气膜厚度下实现2 kN的承载.完成了气磁混合悬吊单元的结构设计,并试制了3台样机.针对气浮轴承进行了多孔材料渗透率测试.针对气磁混合悬吊单元,考虑到测试的安全性,设计了倒扣拉力法试验装置进行了气磁混合悬吊单元承载能力测试.针对气磁混合单元的极限承载能力和承载-位移特性进行了测试.基于恒定磁吸力及非线性磁吸力假设,将气磁混合单元的承载-位移特性转化为气体轴承的承载-位移特性,并与气体轴承承载能力的理论分析结果进行了比较.试验结果显示:试制的3台样机其最大极限承载能力均在2.4 kN以上,在安全系数3的条件下,可以承载80 kg的重物悬挂;磁吸力设计过程中应当使用非线性假设进行计算校核,得出的气膜承载能力与理论分析能够较好地吻合. 展开更多
关键词 微低重力试验 气磁混合 多孔质气体轴承 悬吊法 有限元法
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气垫船在内压作用下的水下辐射声功率分析
19
作者 盛瑞琨 胡建辉 杨德庆 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期60-65,共6页
[目的]旨在研究气垫内压对气垫船水下辐射噪声的影响规律。[方法]以某气垫船为研究对象,首先,根据Newton–Raphson迭代法模拟气垫内压下围裙的成形过程;然后,基于声-固耦合有限元法建立气垫船围裙-气垫-周围水域的耦合模型,并采用模态... [目的]旨在研究气垫内压对气垫船水下辐射噪声的影响规律。[方法]以某气垫船为研究对象,首先,根据Newton–Raphson迭代法模拟气垫内压下围裙的成形过程;然后,基于声-固耦合有限元法建立气垫船围裙-气垫-周围水域的耦合模型,并采用模态试验对数值模型予以修正;最后,分析围裙所受压力和气垫压陷深度对气垫船水下辐射声功率的影响。[结果]研究表明:水下辐射噪声与气垫内压呈正相关,气垫内压每增加1 000 Pa,其水下辐射的总声功率级增加约0.97 dB;增大气垫船围裙刚度可有效降低气垫船低频段水下辐射声功率,增大气垫压陷深度则会增大较高频段的声功率级峰值,且使峰值位置向低频偏移。[结论]研究揭示了气垫内压对气垫船水下辐射声功率的影响规律,对气垫船水下辐射噪声的评估与数值预报具有重要指导意义。 展开更多
关键词 全垫升气垫船 水下辐射噪声 气垫内压 气垫船围裙 气垫压陷深度 声固-耦合有限元法
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空调对车内噪声影响的仿真分析
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作者 李新一 高阳 +2 位作者 王奇 陈鹏 徐圣辉 《机械》 2023年第8期32-38,共7页
为研究市域列车空调系统对车内噪声的影响,本文结合边界元法和声线跟踪法,建立了市域列车空调声源车内噪声仿真模型,模型在低频区(160 Hz以下)使用边界元法,考虑了空调机组和风道气流等声源在空调风道以及客室车厢内传播的特性,在高频区... 为研究市域列车空调系统对车内噪声的影响,本文结合边界元法和声线跟踪法,建立了市域列车空调声源车内噪声仿真模型,模型在低频区(160 Hz以下)使用边界元法,考虑了空调机组和风道气流等声源在空调风道以及客室车厢内传播的特性,在高频区(160 Hz以上)使用声线跟踪法,最终得到整个频段的车内噪声。选取车内中心距离地板1.6 m高度处的声压级仿真与试验结果进行对比,结果显示试验与仿真曲线的变化趋势基本一致,声压级总值相差1 dB以内,各频段声压级差值在5 dB以内,验证了声学模型的准确性。最后应用该模型对空调降噪措施进行了仿真,当仅存在空调声源时,在管道底部铺设2 m的玻璃丝绵可降低车内噪声4.0 dB(A)。 展开更多
关键词 市域列车 空调 车内噪声 声线法 边界元法
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