受电弓滑板与接触网导线接触电阻计算模型

受电弓滑板与接触网导线之间的接触电阻特性直接影响弓网系统载流性能。本文通过浸铜碳滑板与铜锡接触导线的滑动电接触实验,研究了不同因素对接触电阻特性的影响。结果表明,受电弓滑板与接触网导线无载流静态接触时,接触电阻随着接触压力的增大而减小;无载流滑动接触且接触压力不变时,接触电阻随着滑动速度的增大而增大;强电流滑动接触且接触压力和滑动速度不变时,接触电阻随着接触电流的增大而减小。针对接触压力、滑动速度、接触电流对受电弓滑板与接触导线接触电阻特性的影响建立了接触电阻的计算模型,通过改进的高斯-牛顿迭代算法对模型的待定参数进行了求解并证明了模型的有效性。

基于边-边接触的三维离散数值计算模型

采用边 -边 (面 -面 )接触离散元模型 ,研制了三维离散元计算程序 .计算了集中载荷作用下弹性基础的沉降和应力场 ,通过与解析解的比较 ,基本验证了该程序的可靠性 .当单元之间的位移和变形相对于单元本身的尺度较小时 ,采用边 -边接触模型研究不连续介质问题和颗粒散体问题比角

汽车继电器触点间接触电阻数值模型分析

继电器是车辆电器控制的重要元器件。据统计,继电器90%以上的故障都发生在触点部分,其工作环境是瞬间大电流通过周期性闭合的触点,继电器触点间界面接触电阻在直流电弧的作用下产生大量焦耳热,极易熔化触点,界面间材料的侵蚀及转移导致熔焊故障的发生,接触触点无法断开会危害车辆安全甚至引起自燃等严重事故的发生。课题小组深入分析触点间接触电阻产生机理,采用Greenwood-Williamson模型建立接触电阻数值模型,为揭示继电器触点间接触产热机理提供理论支撑,同时为继电器热防护机制的设计及可靠性评估提供参考,也为后续的研究奠定了基础。

有横缝高拱坝的动力接触模型及其数值解

本文提出了地震作用下有横缝高拱坝的动接触模型， 并对这一强非线性模型进行数值计算． 该动态接触模型是基于有伸缩横缝拱坝在地震作用下其响应所呈现的非线性摩擦接触特性， 应用接触力学分析方法建立的， 能够充分地反映高拱坝横缝的张开闭合摩擦力学过程的分析模型． 结果表明， 采用本模型的计算效率较高、收敛性有保证， 结果合理、可靠．

板片空间结构稳定分析中的数值计算模型

分析了板片空间结构体系中板与骨架共同工作问题的力学机理,将接触问题的理论和方法应用到结构稳定问题的研究中,建立了相应的数值计算模型.基于共同工作问题的数值模拟,分析了该结构体系中板与金属骨架之间的接触单元安置、初始接触刚度对结构稳定分析计算的影响,提出了接触单元安置的原则和初始接触刚度选取的合理范围.数值计算结果与试验结果比较表明:该数值计算模型计算结果和试验结果符合较好,能够真实地反映板片空间结构实际的稳定工作状态,是合理和可靠的,而位移完全协调数值模型的结果较试验结果偏高,用于设计偏于不安全.

板片空间结构设计中数值计算模型的研究

分析了板片空间结构体系中板与骨架的共同工作机理 ,将接触问题计算模型应用到共同工作问题的研究中 .基于共同工作问题的数值模拟和分析 ,详尽分析了该结构体系中板与金属骨架之间的连接情况、接触状况和初始间隙等对结构的影响 .数值计算结果与试验结果比较表明 :本文所提出的考虑接触问题的计算模型能真实地反映板片空间结构中板与骨架之间的实际工作状态 。

时间域电磁法视电阻率的一种数值计算方法

主动源时间域电磁测深方法的主要优势在于其稳定的电磁响应信号和优越的勘探深度,特别是其对低阻薄层的敏感反映.但传统的视电阻率计算方法是采用极端情况进行定义的,因而对极端条件的合适度与电磁响应结果的数据处理和解释如何保持一致是一个很难确定的前提.本文建议采用一种直接利用观测结果进行2阶数值微分的方法来求解对应地点断面的视电阻率.这种方法计算所得视电阻率能很好的与地点断面的真实电阻率对应.这就为时间域电磁测深结果的直接解释或为反演初始模型参数选择提供了良好的基础.

花键冷敲精密成形接触面积数值计算与分析

通过分析冷敲精密成形的金属变形过程、加载过程和边界条件,建立花键冷敲精密成形接触面积数学模型,对接触面积进行理论计算;被成形件在滚压模具中连续快速发生局部塑性变形,为了对花键类零件冷敲精密成形工艺的机理和工艺力学进行研究,通过分析花键冷敲精密成形过程滚打轮与工件接触过程,建立工件进给量与滚打道次数值关系,得出工件进给量与各道次之间打入深度关系及各道次面积演化规律;应用MATLAB数值分析软件对接触面积影响因子进行数值计算与仿真分析。

计算水平地网接触电势的新公式──修正的数学模型

在上一篇论文中［１］．笔者提出了计算水平地网接触电势的基本数学模型；但它只适用于地网埋深为０．６～０．８ｍ的场合．本文的主要目的是对该基本数学模型加以修正，以扩大其应用范围。

考虑剪切接触与碎屑充填的裂隙渗流模型与数值分析

为研究大尺度裂隙内部复杂的渗流规律,综合分析裂隙面粗糙度、初始裂隙宽度、剪切过程裂隙接触面积以及剪切碎屑对渗流的影响,提出一种考虑剪切接触与碎屑充填的裂隙渗流模型并开展多种工况下的数值实验研究。研究结果表明:当裂隙相对接触率低于15%时,等效水力宽度数值计算结果与理论计算结果基本吻合,当裂隙接触面积继续增大,两者计算结果出现较大偏差;当裂隙表面模型增加相同的分形维数时,渗流体积流量减小愈加明显;分形维数为2.4的裂隙模型接触率变化范围为19.3%~29.2%,但稳定体积流量仅为初始状态的0.20%,说明剪切过程裂隙接触面积对渗流的影响与其分布状态密切相关,其影响远大于仅改变裂隙接触面积的影响;渗流方向与剪切位移方向对渗流的影响同样是通过改变裂隙接触分布状态实现,优势导水通道对渗流规律的影响起主导作用;裂隙剪切过程所产生的岩石碎屑对渗流规律存在较大影响,出口流量稳定值分别为未考虑裂隙碎屑充填模型的27.1%和32.4%,且裂隙初始宽度越小,影响越显著。

基于计算机数值模拟技术的内衣服装接触冷暖感影响研究

选择10种常见的内衣面料作为研究载体,并借助计算机数值模拟技术——指尖接触冷暖感模型,详细探讨纤维种类、织物经纬密度、织物厚度、织物初始温度、织物湿度(含水率)对内衣服装接触瞬间冷暖感的影响,并对其结果进行机理解释。结果表明:纤维种类、织物经纬密度、织物厚度、织物初始温度、织物湿度(含水率)均不同程度的影响内衣服装接触瞬间冷暖感。其中,织物初始温度、织物经纬密度和厚度对织物接触瞬间冷感呈负相关;织物湿度(含水率)与织物接触的冷感呈正相关。同时还发现,蚕丝纤维和麻纤维组成的织物比较适合做夏季内衣服装,而羊毛纤维组成的织物比较适合做冬季内衣,棉纤维组成的织物比较适合做春秋内衣服装。其研究结论可为设计师在进行内衣服装面料选择时提供参考,也可为消费者购买合适的内衣提供指导。

基于数值计算的制动电阻元件表面传热系数研究

在传统制动电阻设计中,获得电阻元件表面传热系数主要依靠设计经验或者定型产品的温升试验数据,并没有定量的计算方法。为了准确计算制动电阻运行过程中的瞬态温度变化情况,验证制动电阻设计方案的可行性,利用数值计算方法对制动电阻元件表面传热系数进行了研究,以稳态条件下求出的表面传热系数为基础,建立了电阻元件的瞬态温升计算模型,并综合分析了导热和辐射换热对电阻元件温度的影响。通过与制动电阻产品温升试验数据的对比,验证了该瞬态温升计算模型的准确性,为制动电阻工作温度的模拟提供了简便高效的方法。

汽车继电器触点瞬态接触行为分析及数值模型建立

继电器是车辆电器控制的一种重要元器件,其工作环境是瞬间大电流通过周期性闭合的触点,由于接触触点间接触电阻在闭合瞬间大电流的作用下产生焦耳热,导致触点极易发生熔焊的可能,严重影响继电器的使用性能,危害行车安全。继电器触点间接触行为是影响其接触电阻的关键因素。为此,本文基于Greenwood-Williamson模型建立接触力学数值模型,为探析触点间瞬态接触电阻奠定基础,为继电器热防护机构的设计及可靠性评估提供参考。

螺纹联接件接触问题的计算模型选择

本文用数值法研究了力沿丝扣分布的接触问题。给出了如同连接物体的序列一样解释计算模型。计算模型是用丝扣问的压缩弹簧补充的。这些弹簧可解释为在导致接触力沿丝扣重新分布的段上自平衡压缩力引起的过盈。

混合并行编程模型下的接触问题并行计算

接触问题广泛存在于汽车碰撞、金属成型、异常跌落、武器穿甲等工程应用和现实生活中，接触问题的并行数值模拟对于安全问题、武器模拟等非常重要。当前，节点内部多处理器共享内存而节点间分布式内存的多处理器集群（CLUstersof Multi Processors，CLUMPs）是并行机的主流配置。这种体系结构为混合并行编程模型提供了平台，混合编程模型可采用MPI＋OpenMP实现。

电磁轨道炮试验过程中枢轨界面的接触电阻特性

电磁轨道炮枢轨界面的接触电阻对界面热量和轨道炮系统的性能有着重要影响。为了计算轨道炮发射过程中的接触电阻,构建了发射过程电路模型,结合试验数据得到了接触电阻的数值和曲线。首先利用构建的发射过程电路模型确定了回路阻抗表达式。然后结合试验测量的炮口电压、炮尾电压和轨道电流,拟合了电枢的位移曲线和速度曲线。最后利用MATLAB进行数值计算,得到了轨道炮发射过程的回路阻抗和接触电阻数值,以及在轨道裸露和覆有铝熔膜2种情况下接触电阻的变化曲线。通过分析接触电阻的变化特性,得到了以下结论:在发射过程中,回路阻抗在一定范围内震荡,接触电阻则随电枢前进呈现不断减小的趋势;轨道表面的粗糙化和黑色氧化物减少了枢轨间固-固接触的实际面积,增大了接触电阻;而覆盖轨道的铝熔膜能增大实际接触面积,减小接触电阻。

考虑深层大地电阻率的交流系统直流网络模型

直流输电入地电流在大型交流电网中的分布因素复杂,从交流电网元件的直流模型出发,详细论述了输电线路、变压器、变电站/换流站、杆塔-避雷线系统的建模要素,并给出了交流电网直流电流分布的求解方法。以一个两站系统对比了该求解方法和其他标准软件的计算结果,表明了该方法的正确性。以湖北电网的直流电流分布建模和求解为案例,给出在考虑深层大地电阻率参数情况下,地表电位分布和变电站间相互电位耦合的计算公式,并结合湖北电网的变压器中性点直流电流的现场测量数据,说明考虑深层大地电阻率参数情况下直流电流分布的计算结果较过往的经典模型具有更高精度。

基于稳定分布的铝合金点焊接触电阻

接触电阻是电阻点焊熔核形成与数值模拟的重要参数,决定着点焊质量。采用电阻点焊接触电阻的计算模型与统计分析相结合的方法,通过模型计算工件/工件、工件/电极之间的接触电阻,并将其作为统计抽样检验的数据,研究接触电阻的分布规律。文中采用稳定分布去拟合工件间的接触电阻,并利用非参数统计Dn方法对拟合曲线进行检验。结果表明,所建立的计算模型正确,同时选用的稳定分布函数能更好的拟合工件间的接触点电阻,它们对研究电阻点焊有着重要的理论意义和实用价值。

基于球体模型的苹果接触点局部处理方式研究

为实现新鲜果蔬采后预冷CFD数值模拟研究,以单个富士苹果为研究对象,构建果品近真实3D模型,在雷诺数为10~30 000的范围内对比真实果形与等直径球体壁面切应力、壁面阻力系数、边界层分离角度以及尾流回流区长度之间的不同,验证在CFD模拟研究中是否可直接利用等直径球体替代苹果真实形状。为实现果品与果品（或箱体壁面）接触点局部位置的最佳CFD建模,充分考虑果品之间局部传热性对温度变化的影响,本文以彼此接触的两果模型为研究对象,从壁面阻力系数、两果中心线上的温度模拟结果准确性角度确定4种不同的局部处理方式（缩小法、膨胀法、消平法和桥梁法）在不同雷诺数范围内各自最佳的局部处理尺寸范围。研究结果表明,在研究中可直接利用等直径苹果替代苹果真实形状,在整个雷诺数范围内两者之间的各种边界层物理量最大相对偏差在15%左右,桥梁法在4种接触点局部处理方式中模拟准确性最高,通过对比实验验证,温度模拟值与实测值具有较好的一致性,其最大均方根误差为1.514℃,平均相对误差在20%左右。

单相串励电动机换向过程的数值计算

针对换向状况恶劣的单相串励电动机,按照其实际换向结构,推导出换向片与碳刷的接触电导表达式;建立分时间段的元件换向电流的变系数微分方程组和各时间段交接处的边界值关系;就各种改善换向方法,依建立的数学模型进行换向过程数值计算,获得相应的元件换向电流波形和换向片与碳刷的接触电阻功耗曲线;通过对比分析数值计算结果,指出对改善单相串励电动机换向较为有效的措施。