径向耦合多腔输出系统数值模拟分析

宽带速调管放大器是雷达、通讯系统核心部件,速调管输出系统的宽带特性对速调管带宽有至关重要的作用,该文论述了借助于三维电磁场计算程序《ISFEL 3D》对径向耦合多腔谐振输出系统的一对谐振腔(主腔和副腔)做了数值模拟分析,得到了不同于普遍使用的轴向耦合双间隙腔系统的场结构、模式类别和调谐带宽特性。据此结果设计了冷测实验模型,达到了离散(频率)工作点带宽>7％的要求。

磁通方向变化对电磁轴承径向耦合动特性的影响

电磁轴承轴颈径向的微小扰动Δx或Δy除了影响轴承气隙长度外,同时还会影响轴承的磁通方向,此时,如果仅考虑轴承气隙变化,电磁轴承径向不会产生耦合;如果进一步考虑轴承磁通方向的变化,将会改变轴承磁力在径向的分配,从而导致轴承产生径向耦合。本文首先分析了轴颈径向扰动对电磁轴承磁通方向的影响,然后,在同时考虑气隙和磁通方向变化的基础上建立了电磁轴承径向刚度的计算模型,最后给出了轴承磁极耦合刚度的数值计算结果,并进行了相应的分析。

多腔径向耦合输出系统的等效电路分析

多腔径向耦合构成的输出系统具有多个频率点(离散状态)的宽带特性,该文从等效电路的观点出发,给出了多腔径向耦合输出系统的等效电路,根据Kirchhoff定律建立了矩阵方程,导出阻抗矩阵,解出其系统的谐振频率,鉴于它的多模特点抽出它的典型状态推导出它的模式结构,揭示了径向耦合双腔的模式分布,反对称于轴向耦合双腔(双间隙腔),它是由2π-π-2π模构成。

径向不耦合装药孔壁冲击压力特性

径向不耦合装药结构广泛应用于实际爆破工程中,为探究径向不耦合装药孔壁冲击压力的变化规律,基于冲击波理论,利用激波管模型对径向不耦合装药条件下孔内波系作用过程进行简化分析。研究了孔内爆炸冲击波在各介质面的冲击压力,获得了径向不耦合装药条件下孔壁初始冲击压力的计算表达式,模拟了径向不耦合装药时冲击波的作用过程。研究结果表明:径向空气层的存在极大削减了爆炸冲击波压力,孔壁峰值压力在不耦合系数1~2时发生指数型衰减,在不耦合系数大于2时,其衰减速度较缓慢。冲击波作用在孔壁处时存在多个波峰,且初始峰值压力最大,后续峰值压力随时间的延长逐渐减小;随着不耦合系数的增大,初始峰值压力逐渐减小且到达峰值压力的出现时间也逐渐延后;不耦合系数越大,多波峰特性越明显,不耦合系数较小时峰值压力较大,会对围岩产生较大的破坏。为减小对围岩的破坏且满足相应的爆破要求,应充分利用不耦合系数较大时的多波峰特性,根据岩石性质选择合理的径向装药系数。

边界元耦合径向基点插值无网格法在求解声散射问题中的应用

边界元耦合有限元方法(BEM-FEM)在求解无限域弹性结构声散射问题中得到广泛应用。传统有限元方法的计算精度依赖网格的类型和质量,而无网格方法离散问题域时不需要传统意义上的网格划分,其形函数构造不依赖网格且相对灵活。因此无网格方法相比传统有限元方法可以减少网格划分成本并减缓数值污染效应。将边界元方法(BEM)和径向基点插值无网格法(RPIM)结合,形成边界元耦合径向基点插值无网格法(BEMRPIM),用于求解无限域弹性结构声散射问题。本文分别从计算精度、收敛性和对不规则节点分布的适应性对BEM-RPIM和BEM-FEM进行比较,结果表明提出的BEM-RPIM在求解声散射问题中优于BEM-FEM。

新型独立轮对柔性耦合径向转向架

提出一种独立轮对柔性耦合径向转向架的新方案。通过理论分析推导出独立轮对柔性耦合径向转向架最佳耦合刚度的表达公式。通过仿真分析得知,只要耦合刚度选取合理,无论曲线半径和列车运行速度等外界条件如何变化,独立轮对柔性耦合径向转向架都会在二系悬架系统和柔性耦合机构的协同作用下自动把前后轮对调整到径向位置,说明独立轮对柔性耦合转向架面对复杂多变的外部环境具有很强的自适应径向调节能力。通过与独立轮对两轴转向架和独立轮对单轴转向架动力学性能的对比分析,发现独立轮对柔性耦合径向转向架具有十分突出的优势,说明该转向架具有非常大的开发利用潜质。

光面爆破径向不耦合系数优化研究

隧道爆破施工时,径向不耦合系数是一个重要的参数,它直接影响爆破质量的好坏.为获得最优径向不耦合系数,基于武汉地铁二号线工程实例,运用ANSYS数值分析软件,建立了径向不耦合系数K为1.0、1.4、2.1时的三维模型.通过比较分析关键部位的应力值大小及分布规律,验证了经典爆破理论,得出了最优径向不耦合系数为1.4～2.1.

独立轮对柔性耦合径向转向架的导向特点

通过理论分析推导出独立轮对柔性耦合径向转向架最佳耦合刚度的表达公式,该公式表明:独立轮对柔性耦合径向转向架导向能力的好坏关键在于耦合刚度的选取,而耦合刚度的选取只与列车系统的二系悬挂纵向刚度、二系悬挂横向跨距、车辆定距、转向架轴距等内在结构参数有关,与列车运行速度和轨道曲线半径等外界环境参数无关。进一步的仿真分析表明:无论曲线半径、运行速度、未平衡离心加速度和轮对横移量等外界条件怎么变化,独立轮对柔性耦合径向转向架都会在二系悬挂系统和柔性耦合元件的协调作用下自动把前后轮对调整到径向位置,这不仅验证了理论推导公式的正确性,也佐证了独立轮对柔性耦合转向架面对复杂多变的外部环境确实具有很强的自适应径向调节能力。

径向不耦合条件下导爆索起爆性能的研究

针对径向不耦合装药条件下导爆索起爆炸药拒爆现象,提出导爆索与炸药之间可能存在的空气间隙是影响导爆索起爆性能的关键因素,从而进行了一系列在不同外径钢管内径向不耦合装药条件下,导爆索起爆乳化炸药简化模型的爆炸试验,并且运用有限元软件ANSYS/LS—DYNA对试验模型进行数值建模分析。结果表明:不耦合装药条件下,导爆索起爆乳化炸药的临界空气间隙尺寸约为25 mm;以乳化炸药冲击波感度为判据,模拟计算出的空气间隙尺寸范围与爆炸试验结果比较吻合。

径向不耦合装药爆破效果的数值研究

为了研究径向不耦合条件下爆破效果的影响因素,利用AUTODYN-2D对比不耦合系数、不耦合介质、炸药种类对爆破效果的影响规律。结果表明,与耦合装药相比,径向不耦合装药条件下炮孔压力明显降低。对比水介质和空气介质下的爆破效果可知,水介质不耦合条件下,炸药爆炸能量的传递效率更高。炮孔压力与炸药种类密切相关,TNT产生的炮孔压力最大,但作用时间较短,而ANFO和乳化炸药的作用时间较长。

径向不耦合装药对粉矿控制的影响研究

粉矿率是矿山经济技术指标评定的重要因素之一,粉矿数量多会增大铲装、运输的难度,也会扩大矿石损失进而影响矿山开采经济效益。为了在爆破开采过程中有效降低粉矿的数量,减少矿山的损失,提高经济效益,通过ANSYS/LS-DYNA数值模拟的方法,分析模型单元失效比例和运用块度处理系统加工处理模型裂纹进一步分析块度,研究径向不耦合装药对粉矿控制的影响。研究结果得出:当炮孔直径为110 m时,随着药包直径从60 mm增大到110 mm,整体失效体积比例由27.83%增大到46.73%,岩体破碎粉矿程度逐渐增高,与此同时,大块率比例由初始的17.60%先下降至0再升高至20.01%。药包直径在80 mm时,粉矿率低,大块率符合要求。现场实证表明:优化后的装药药包直径爆破过程中,所产生粉矿有明显的降低,且块度适中。

冲击激励下轴线失准转子-磁轴承系统不对中定量研究

为研究和识别转子系统在轴承处发生的平行角度混合不对中,提出一种频谱辨识转子-磁轴承系统固有不对中量大小的方法.采用动量矩定理将圆盘不平衡力对转轴的影响等效到转子轴向力上,建立考虑轴向径向耦合效应的刚性双偏置圆盘转子-磁轴承系统的动力学模型;通过SIMULINK仿真得到系统时域下的位移和电流响应,分析不对中条件下转子系统动力学特性,并利用快速傅里叶变换将时域响应转换为频域响应,基于频域下最小二乘算法得到转子系统不对中量大小.结果表明:在冲击激励影响条件下,采用该方法计算的不对中量大小误差均在5.0%以内,当转子受到外界扰动力时,该算法能够准确定量识别转子的不对中量,可为不对中转子-磁轴承系统故障诊断及自修复提供理论参考.

余吾矿深孔爆破径向不耦合系数研究

针对潞安集团余吾煤业坚硬顶板的深孔爆破处理方法,结合N1101工作面工程实践背景,提出深孔爆破径向不耦合系数这一问题,通过ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟,对比分析模拟结果,确定出N1101工作面深孔爆破中径向不耦合系数取值为1.15~1.5。

径向不耦合系数对预裂爆破效果影响的数值模拟研究

文章基于爆破理论,利用显示动力分析软件ANSYS/LS-DYNA对预裂爆破不耦合装药进行数值模拟,并对各径向不耦合系数下的孔壁压力峰值、孔壁节点加速度峰值和双孔连线中点拉应力峰值进行对比分析。分析结果表明:随着不耦合系数增加,双孔连线上的孔壁单元受到的冲击压力逐渐减小,在K=3.75时压力减小速率明显变缓,孔壁上节点加速度的峰值也随不耦合系数增大而下降,在K=2.5时下降速率变缓,双孔连线中点处最大拉应力峰值大致呈现先增后减的趋势,在K=2.0时连线中点的拉应力峰值达到最大。

空腔装药和径向不耦合装药技术的应用——以铁炉港采石场工程为例

首先分析了铁炉港开采工程的技术特点及项目爆破的特点,然后对径向不耦合装药和空腔装药技术的应用情况以及该技术的优势和效果作了阐述。

任意圈层径向非均质土中桩的纵向振动特性

研究三维轴对称条件下径向非均质土中桩的纵向振动.首先将桩周土体沿径向分为任意圈层来考虑土体的径向非均质性,每个圈层土体均质;然后结合边界条件和相邻圈层土体之间接触面上位移和应力连续条件,对任意圈层土体动力平衡方程由外而内逐层求解,进而利用桩-土完全耦合条件求解桩动力平衡方程,得到桩顶的频域响应解析解和时域响应半解析解;最后通过对土体主要控制参数的研究,得出了土体径向非均匀性对桩-土动力响应的影响.

不耦合装药对混凝土爆破效果的影响试验研究

为研究装药结构对炸药能量的传递和爆破效果,运用混凝土相似模拟试验的方法,对空气和聚苯乙烯(EPS)泡沫作为介质的径向不耦合装药爆破试验进行了对比,从爆破漏斗几何要素、飞石抛掷速度、能量利用率等方面进行分析。结果表明:在不耦合系数相同的条件下,采用聚苯乙烯(EPS)泡沫作为耦合介质与空气相比,漏斗半径r、深度h和体积V较大,初始抛掷速度v较小,炸药能量利用率高。建立拟合模型计算得出:空气不耦合装药时的最优不耦合系数为1.85,聚苯乙烯(EPS)泡沫不耦合装药时最优不耦合系数为1.65。

炮孔堵塞长度对爆破效果的影响研究

在爆破工作中,炮孔堵塞的效果对爆破工作的效果与安全有很大的影响,为了提高爆破效果、降低爆破成本,确定炮孔堵塞的最佳长度很有必要。结合爆轰波理论和理论力学,采用理论分析与LS-DYNA数值模拟相结合的办法,进行炮孔堵塞长度对爆破效果影响的研究,并通过现场进行验证。研究结果表明:炮孔深度在0.6~1.4 m时,最佳的炮孔堵塞比例为0.38~0.54,且随炮孔深度的增大而减小,炮孔深度在1.6~2.4 m时,最佳的炮孔堵塞比例为0.36~0.38;炮孔深度超过1.2 m,同时炮孔堵塞长度≥1/2炮孔深度后,存在炮孔堵塞过长效应导致爆破效果不佳。径向不耦合系数R对炮孔的最佳堵塞长度具有显著的影响,当R≤1.8时,最佳炮孔堵塞长度随着R的增大而减小,当R>1.8时,最佳炮孔堵塞长度不随R改变。在大同王村煤业有限责任公司8107顶回风巷进行了现场试验,分别对1.2 m和2.2 m的掏槽孔以及2.0 m的辅助眼进行试验,炮孔的最佳堵塞长度分别为50 cm、90 cm和80 cm,与理论计算、数值模拟的结果相吻合。

基于时空无网格法的两种算法求解电报方程

从时空距离的角度出发,分别用时空MQ径向基无网格法和时空MQ径向基耦合时空多项式基的无网格法在时空尺度框架下离散电报方程,将问题转化为求解线性方程组问题,求出电报方程的数值解,并比较两种方法的精度。然而大多数情况下,会造成系数矩阵本身是病态而无法求得稳定解,因此引入了奇异值分解技术求解线性方程组。数值实验结果表明:两种方法都可以得到逼近效果较好的数值解,耦合时空多项式基可以提高精度和稳定性,更适合用来数值计算。

圆锥电磁轴承静态工作点的规划与可行域分析

由于轴承轴、径向的耦合及磁力的非线性,对于圆锥电磁轴承静态工作点的非线性计算一直缺少普遍适用的方法。该文通过变量替换对圆锥电磁轴承静态工作点计算的非线性模型作线性化处理;由非齐次线性方程组解的结构给出静态工作点的基础解;将圆锥电磁轴承静态工作点的确定转化为多约束非线性规划问题,从而求得圆锥电磁轴承静态工作点的可行域,为圆锥电磁轴承转子系统在任意载荷下的静态工作点规划提供了普遍适用的方法。