对数螺旋组合管无阀压电微泵性能

为了增大流管的流阻比以提高微泵性能,在传统的扩散/收缩管基础上提出1种新型对数螺旋组合管结构.该组合管为三通结构,由汇流管即传统的扩散/收缩管和分流管即以对数螺旋线为轮廓的一对对称流管组成.利用数值模拟方法分别对汇流管和分流管进行正交优化设计,并通过试验对数值模拟结果进行检验.结果表明优化后的对数螺旋组合管正反向流阻比近似为常数1.7,优于传统的扩散/收缩管.正、反向流动数值模拟结果相比试验值误差分别小于20%和12%.加工出应用对数螺旋组合管的样泵并进行试验测量,结果显示该微泵的扬程和流量在频率为225 Hz下存在峰值,该频率下扬程和流量随输入电压的增大而增大.该微泵最大扬程为396 mm水柱,最大流量为0.43 mL/min.应用该组合管可以有效增大正反流阻比从而提高无阀压电微泵的性能.

基于对数螺旋组合面的黏性土被动土压力数值解

【目的】针对对数螺旋组合面图解法计算被动土压力过程繁琐和精度低的问题,探讨其数值计算方法,以提高计算精度,方便工程应用。【方法】基于对数螺旋组合面法的基本原理,运用数学、力学手段,推得了可用于编程试算的黏性填土挡土墙的被动土压力计算公式,并用实际算例对公式进行了检验。【结果】算例分析表明,基于库仑理论的计算值明显大于研究所建方法的计算结果,其差值随着填土的内摩擦角φ、黏聚力c及填土与挡墙之间的外摩擦角δ的增大而增大,而随着墙背倾角ε的增大而减小。【结论】对数螺旋组合面比较切合工程实际,采用研究建立的方法计算被动土压力,可优化工程设计,降低工程造价。

基于遗传算法考虑附加荷载刚性挡墙被动土压力计算

当挡墙后黏土滑裂面为对数螺旋组合面,为了能够求解填土上有附加荷载及填土面倾斜工况下的墙体被动土压力,通过在图解法中加入了附加荷载及填土面倾斜的影响,同时基于遗传算法进行了被动土压力的求解公式推导,并采用算例对两种方法进行了验证。结果表明:遗传算法计算结果与试验值比较,误差为1.4%~3.3%,计算结果与试验值接近。作图法和遗传算法两种方法计算所得结果非常接近,作图法与遗传算法比值为1.023~1.035。可见,挡墙背后填土有均布荷载或填土面倾斜时,作图法和遗传算法两种方法计算所得结果非常接近,但作图法十分烦琐,计算需要耗费大量时间,遗传算法程序简单易用,更利于在工程中应用。