地效机翼气动特性及端板效应数值研究

采用基于三维非结构直角网格的N-S求解器对机翼模型地效区的流场进行数值模拟。模型剖面为NACA4415,展弦比为2.33,并带有20%平均弦长的副翼及不同尺寸可移除的端板和中心板。通过对副翼偏转角、迎角、相对高度、端板尺寸及是否使用中心板和端板等因素对气动特性影响的研究,表明地面效应在相对高度小于一倍平均弦长时,影响较强;超过这个区域,影响逐渐较弱。其他条件相同时,增加端板尺寸,可有效提高升阻比;端板尺寸相同时,相对高度越小,端板效应越强。

新型具有端板效应的对转桨系柱工况的研究及验证

为了优化设计适用于深海潜水器姿态调整的新型双转子对转螺旋桨,在经典的CRP4对转桨基础上,用CFD方法改变对转桨的桨型组合,得到较优的桨参数。为了提高对转桨的功率裕度,提出了一种新型CRP-Kappel对转桨,完成了系柱状态下系列对转桨的试验,得到的螺旋桨组合在电机功率低于3 kW时推力达到800 N。CRP-Kappel对转桨的创新点在于将具有端板效应的非常规Kappel系列桨型应用到传统的对转桨设计中。在系柱状态和低进流速度下它比常规桨型性能更优异。完成了不同转速下的系柱试验和仿真计算,两者最大偏差在5%以内。

非对称边界下空心板承载力试验与仿真研究

为研究不规范施工对空心板边界条件造成的影响,设计了两端简支(a),三边简支(b)以及两端简支和侧边固结(c)三种非对称边界条件和点荷载和线荷载两种加载方式,对预应力混凝土空心板梁试验构件进行了现场试验。对试验全过程裂缝的发展情况进行观察与分析,并使用Abaqus软件进行非线性模拟仿真验算。分析非对称边界对空心板承载力,延性的影响。试验结果表明:a条件下,试件为跨中弯曲开裂破坏,b和c边界条件下受到非对称边界的影响,空心板梁的破坏模式主要为弯剪扭耦合作用下的空间破坏;b和c边界条件下跨中破坏弯矩分别增长约13%和12%,以破坏时的跨中挠度来衡量延性,延性损失近96%。