可压缩均匀剪切湍流的二阶矩模拟

基于对可压缩湍流中脉动压力场和脉动速度场特性的理论分析以及ＤＮＳ结果，建立了可压缩均匀剪切湍流中压力－变形率关联的压缩性修正模式．应用这个模式，加上Ｓａｒｋａｒ等建立的脉动体胀率项（ｄｉｌａｔａｔｉｏｎａｌｔｅｒｍｓ）的模式，预测可压缩均匀剪切湍流随时间的发展，所得雷诺应力各向异性张量的平衡值与Ｂｌａｉｓｄｅｌｌ等的ＤＮＳ数据非常一致．这个模式准确地预测出均匀剪切湍流中压缩性导致的雷诺应力结构的“流向化”和雷诺切应力分量的显著减小，从而正确地反映出自由剪切流动中压缩性效应抑制湍流动能发展的物理机制．

剪切应力对红豆杉细胞悬浮培养的影响及CFD模拟研究

在同轴圆筒装置的均匀剪切场中研究了不同剪切应力(0.16,0.46,0.78Pa)对悬浮培养的南方红豆杉细胞生理的短期影响.结果表明剪切应力为0.16～0.46Pa时,有利于细胞的生长和初生代谢;剪切应力为0 46～0.78Pa时,有利于细胞的次生代谢:另一方面利用计算流体力学(CFD)对20L生物搅拌釜(45°-斜向上桨(45°-PBT),桨距为(1/3)T的流场进行了三维模拟,获得搅拌釜内部的剪切场.结果表明搅拌釜内剪切应力分布极不均匀,且主要集中在搅拌桨区和尾流区,约为主流区和挡板区值的3～5倍,有时甚至高达7倍.通过将实验结果和CFD模拟相结合,预测了20L生物搅拌釜剪切应力对南方红豆杉细胞生理的影响.表明当搅拌转速小于150 r min-1时,搅拌釜内相应的剪切应力有利于细胞的生长和初生代谢;而当搅拌转速大于200 r min-1时,则不宜于南方红豆杉细胞的培养.

颗粒增强复合材料的椭圆形刚性夹杂呈双周期分布模型的反平面问题研究

在遵循复合材料中各夹杂相互影响的重要条件下 ,构造呈双周期分布且相互影响的椭圆形刚性夹杂模型的复应力函数 ,采用坐标变换和复变函数的依次保角映射方法 ,达到满足各个夹杂的边界条件 ,利用围线积分将求解方程化为线性代数方程 ,推导出了在无穷远双向均匀剪切 ,椭圆形刚性夹杂呈双周期分布的界面应力解析表达式 ,最后的算例分析给出了夹杂的形状对界面应力最大值 (应力集中系数 )的影响规律 。

快凝无机胶植筋锚固性能试验

基于目前有机胶普遍存在的弹性模量低、易老化、耐热性能差等问题,研制出一种高强快凝的新型无机胶。对该无机胶在水平面及竖直面混凝土基材上的植筋进行了拉拔试验,通过对比不同工况下的试验结果,探究了钢筋直径、混凝土强度、锚固深度以及植筋角度等因素对植筋锚固性能的影响。基于试验现象归纳了几种典型的破坏模式,并根据试验数据绘制了2种典型破坏模式的荷载-位移曲线,分析了植筋锚固的受力机理;从结构安全性和工程经济性角度出发,通过理论推导得出了锚固深度的近似计算公式,提出了一种简单而实用的植筋设计方法,将该方法应用于试验,并将得出的试验值与计算值进行了对比。结果表明:根据均匀剪切模型,28d植筋试件的平均黏结强度可达19.65MPa,甚至更高,超过《混凝土结构化学植筋技术规程》中A级胶所要求的黏结强度(11MPa);所提出的植筋设计方法适用于各种不同工况,其锚固深度理论计算值和试验值吻合较好,可应用于今后的植筋设计中。

剪切均匀性对流动诱导等规聚丙烯结晶的影响

固定应变和最终应变速率,采用瞬时和缓慢2种电机加速方式对样品施加剪切,研究了流场加载模式对样品流变和结晶行为的影响.实验结果显示缓慢加速能够消除剪切过程中流场的非均匀性,使样品取向度增加,提高流场对聚合物熔体的作用效果.同时,流动诱导结晶对于加速时间有依赖性.对于速率为17.7 s-1的剪切,加速时间为1 s时,熔体流动均匀且流动诱导的晶体取向最强,短加速时间(0.5 s)和长加速时间(1.5 s)样品的流动诱导结晶效果都弱于加速时间为1 s的样品.但是,对于不同剪切速率,其对应的最优加速时间不同.对于流动诱导结晶来说,加速时间应当作为一个重要参数来考虑,其背后的真实物理含义还需要进一步研究来说明.

新型杠式掰边装置

厚玻璃掰边一直是浮法玻璃生产过程中的难题,在掰边过程中经常出现掉角、斜边、毛边和波纹边等缺陷。造成这些缺陷的原因除退火因素外就是由于掰边时玻璃板边部受力不均匀所致,为克服不均匀受力,我们开发了可调整掰边力和均匀剪切玻璃边的杠式掰边装置。

吸力桩基础承载性能模型试验及数值模拟研究

吸力桩基础的承载涉及桩-土耦合作用,其承载模式与桩径和入土深度密切相关,是目前海洋岩土工程研究的热点。针对水下生产系统吸力桩基础的受荷载特点,研发了室内双向加载试验装备与测试系统,设计了1∶20的吸力桩模型,采用模型试验方法测定了吸力桩基础的竖向、水平承载力曲线及V-H复合承载力包络线。试验结果论证了双向加荷试验系统得到吸力桩基础承载力包络线的有效性,揭示了吸力桩基础的单向和复合承载模式。为分析吸力桩基础承载性能的影响因素,建立了吸力桩基础的数值模型,利用模型试验结果对数值模拟计算结果的可靠性进行了验证;采用验证后的数值模型研究了吸力桩基础长径比、土体抗剪切强度不均匀性和桩-土开脱等因素对吸力桩基础承载性能的影响。结果表明:吸力桩基础的承载特性受基础长径比和土体抗剪切强度不均匀性的影响显著;桩后桩-土张拉裂缝的产生会降低基础的承载性能,但对归一化的承载力包络线形状基本没有影响。本研究为水下生产系统吸力桩基础设计研究提供了参考。

正交各向异性板剪切屈曲载荷的近似表达式研究

利用Rayleigh-Ritz法和通用有限元程序ANSYS分析了纵向边被转动弹簧或扭转加劲肋约束的正交各向异性长板的临界屈曲问题,引入无量纲正交各向异性参数、约束系数和临界屈曲系数,利用曲线拟合技术,得到了这两类约束板在均匀剪力作用下的临界屈曲载荷近似解公式;利用临界纵横比,把求得的针对转动弹簧约束的临界屈曲解应用到扭转加劲肋约束板的临界屈曲解中,同样得到了扭转加劲肋约束板的临界屈曲载荷。将求得的近似表达式与有限元ANSYS数值解以及文献中的结果进行对比,结果吻合良好。

阳光·海洋·大地

将大自然穿在身上,悦于心灵,来自阳光、海洋和大地,博览众调,韵彩中的华贵,一举首、一投足……深金·暗红·纯白传说,太阳神阿波罗驾驭战车,普撒阳光,造福大地,如同黑暗中的光明,珍贵、亲切,也好似冒险于丛林间的一丝光亮,成熟、稳健……