轴向流动中粘弹性圆柱体的动力特性分析

采用微分求积法,推导了轴向流动中简支Kelvin模型粘弹性圆柱体的特征方程,给出了在不同无量纲延滞时间和质量比下前三阶无量纲复频率的实部和虚部随无量纲流动速度变化的曲线图,并得到了在不同无量纲延滞时间下,圆柱体发生发散失稳及耦合模态颤振的无量纲速度的范围。

三参量模型粘弹性圆柱体轴向流动中的动力特性

对悬臂粘弹性圆柱体轴向流动中的动力特性进行了研究,计算模型采用三参量模型,对特征方程进行了推导,给出了在质量比β(β=0.5)一定,改变无量纲延滞时间α和无量纲弹性系数比λ的情况下,悬臂三参量模型粘弹性圆柱体的前三阶模态无量纲复频率ω的实部及虚部与无量纲流速v之间的关系曲线图.研究结果表明:在无量纲弹性系数比λ和质量比β一定时,随着无量纲延滞时间α的增加,及在无量纲延滞时间α和质量比β一定时,随着无量纲弹性系数比λ的增加,第一阶模态发生单一模态颤振及再次稳定的无量纲临界流动速度都在减小.

线弹簧和转动弹簧支承粘弹性圆柱体的动力特性

对线、转动弹簧支承三参量模型粘弹性圆柱体轴向流动中的特征方程进行了推导,运用Matlab软件求解了其在轴向流动中的前三阶复频率。给出了当质量比β、量纲为一的延滞时间α和弹性系数比λ一定时,改变量纲为一的弹簧刚度a和转动弹簧b的情况下,三参量模型粘弹性圆柱体的前三阶模态量纲为一的复频率的实部及虚部与流速v之间的关系曲线图;并分析了量纲为一的弹簧刚度对圆柱体动力特性的影响。研究结果表明:三参量模型粘弹性圆柱体分别处于两端固定和两端自由状态的两种特殊情况;两种情况下,第一阶模态的临界发散速度几乎相同,但当圆柱体两端自由时,第三阶模态发散的无量纲临界流速明显小于两端固定的圆柱体。且当v=0时,两种情况下的前三阶复频率的虚部都相等。

Kelvin模型黏弹性圆柱体轴向流动中的动力特性

对线、转动弹簧支承Kelvin模型黏弹性圆柱体轴向流动中的特征方程进行了推导,运用Matlab语言编程求解了其在轴向流动中的前三阶复频率,给出了在质量比β和无量纲延滞时间α一定,改变无量纲线弹簧刚度α和转动弹簧刚度b的情况下,Kelvin模型黏弹性圆柱体的前三阶模态无量纲复频率的实部及虚部与无量纲流速v之间的关系曲线图,分析了无量纲弹簧刚度对圆柱体动力特性的影响。

粘弹性圆柱体运动微分方程的建立

通过对轴向流动中粘弹性圆柱体微单元的受力分析,运用D'Alembert原理建立了其运动微分方程。然后引入Kelvin模型的微分算子,得到了轴向流动中Kelvin模型粘弹性圆柱体的运动微分方程,最后再分别引入无量纲量将Kelvin模型的微分方程化为无量纲方程。

轴向流动中可移动弹性支承黏弹性圆柱体的动力特性

分析了轴向流动中可移动弹性支承对黏弹性圆柱体动力特性的影响。以弹性支承点为分界点,分段建立了运动微分方程,同时还建立满足支承点处的连续条件。应用微分求积法导出其特征方程,运用Matlab语言编程求解黏弹性圆柱体在轴向流动中的前三阶复频率,对可移动弹性支承的弹簧刚度和支承点位置对圆柱体动力特性的影响进行了分析。

粘弹性圆柱体轴向流动中的动力特性

对线弹簧支承Kelvin模型粘弹性圆柱体的无量纲方程的特征方程进行了推导,运用Matlab语言编程求解粘弹性圆柱体在轴向流动中的前三阶复频率,给出了在质量比β、无量纲延滞时间α一定,改变无量纲弹簧刚度a的情况下,Kelvin模型粘弹性圆柱体的前三阶模态无量纲复频率的实部及虚部与无量纲流速v之间的关系曲线图,得到了无量纲弹簧刚度对圆柱体动力特性的影响结果。

三参量模型粘弹性圆柱体运动微分方程的建立

从粘弹性圆柱体的微单元出发,通过分析微单元的受力情况,运用D′Alembert原理,建立轴向流动中粘弹性圆柱体的运动微分方程。然后引入三参量模型的微分算子,得到了轴向流动中三参量模型粘弹性圆柱体的运动微分方程,最后再分别引入无量纲量,将三参量模型的微分方程化为无量纲方程。

并列弹性双圆柱体流体脉动力的实验研究

本文通过试验研究了并列弹性双圆柱体在均匀流场中的脉动压力及其动态响应，给出了双柱间距直径比T／D＝1．75，2．5，3．5和4．19×104＜Re＜9．1×104范围中柱表面脉动压力沿圆柱周向的分布以及脉动升力和阻力系数．试验结果表明，柱的振动对其脉动升力和阻力系数有明显的影响．

回转窑两圆柱体任意交叉角接触压力系数计算

两弹性圆柱体轴线在交叉角小于20°时的接触压力问题在回转窑中最有用,但是在现有的资料中查不到有关的系数值.本文推导了有关系数与椭圆离心率的函数关系.利用Maple程序编程计算,克服了解非线性方程的数学困难,得到了两弹性圆柱体轴线在任意交叉角时有关系数的对应关系值.解决了当前回转窑工程问题中遇到的一个难题.

弹性杆-圆柱体缠绕系统的平衡

随着螺旋钻采煤机的大量使用,其安全问题受到广泛关注。而弹性杆-圆柱体缠绕系统作为煤钻杆等工程构件的力学模型,其平衡安全问题已成为煤炭开采领域的研究热点。基于Kirchhoff理论讨论弹性杆-圆柱体缠绕系统在忽略重力时的平衡问题。以描述截面姿态的欧拉角为变量,建立数学模型及平衡方程,导出弹性杆-圆柱体缠绕系统在忽略重力时的平衡存在条件。

双马达驱动弹性圆柱负载的动力学分析

为了考察双马达驱动系统输出力矩同步性对弹性负载变形与应力分布的影响,研究了简化的双力矩驱动弹性圆柱负载模型.基于连续弹性体的振动理论,建立双力矩驱动弹性圆柱负载的一维扭转振动方程,给出了弹性圆柱负载变形与剪应力的解析解.对解析解的分析表明,当输入力矩完全同步时,变形与剪应力中的奇数阶模态响应将被抑制;数值计算结果表明,当输入不相同的阶跃转矩时,负载的最大剪应力水平将显著增加.

高雷诺数时串列弹性双圆柱在均匀流场中的脉动升力和阻力

本文通过实验测量柱表面的脉动压力，获得了在高雷诺数范围中（4．19×104＜Re＜5．77×105）串列弹性双圆柱体（2．5＜L／D＜5．02）及孤立弹性圆柱体在均匀流场中的脉动升力和阻力。实验发现，在高雷诺数区中串列弹性双圆柱体的脉动升力与阻力与孤立弹性柱有较大的差异。

三维圆柱体-弹性板非线性流固耦合数值计算

采用彼得罗夫-盖尔金有限元法离散不可压缩流体,并对大变形弹性结构体使用连续盖尔金有限元法进行离散.使用任意的拉格朗日-欧拉（ALE）方法处理流固网格的大幅变形,并且采用全解耦的隐式分区方法分别求解流固两相,进而将其应用于流固耦合问题的数值计算.根据一系列的网格划分方案,通过改流体和固体网格之间的网格数量系统地进行了网格收敛性测试,同时将开发的求解方法应用于三维标准的圆柱体-柔性板问题,并与文献中标准解进行对比.结果表明：开发的求解器在流固耦合问题中具有较好的准确性和可靠性.

对虾去头方法试验与研究

针对人工去虾头劳动强度大、工作效率低,虾肉易受细菌污染和机械一刀切式对虾去头方法对虾肉浪费严重的问题,提出了一种双弹性圆柱对挤式对虾去头方法,对其进行理论分析的同时进行了挤压试验。实验表明双弹性圆柱对挤式对虾去头过程分为两个阶段,第一阶段动弹性圆柱自动导正到虾头与虾体连接的薄弱部位并初步压紧;第二阶段动弹性圆柱沿着定弹性圆柱一侧曲面搓擦,使虾头与虾体进一步分离,虾头与虾身分离完全彻底,虾肉缺损几乎为零。并通过优化试验,确定了当动弹性圆柱下移速度v=10mm/s、偏离距离e=1.29 mm和预留距离H=0 mm时去头效果最好,由一刀切式对虾去头与双弹性圆柱对挤式去头对比试验结果可得双弹性圆柱对挤式对虾去头比一刀切式对虾去头虾身得率提高11.13%。双弹性圆柱对挤式对虾去头方法为今后对虾去头装置的研制提供了新的思路和依据。