㶲耗散法对数控加工刀具路径能耗评估研究

针对数控加工中不同刀具路径加工的能耗问题进行研究,基于㶲(yòng)分析理论提出了一种㶲(yòng)耗散方法,对不同刀具路径加工进行能耗的评估;㶲耗散方法通过对加工过程中的切削热、切削液、机床待机、刀具切削磨损、压缩空气等能耗源进行分析,并对各个能耗源进行数学建模,计算不同刀具路径加工情况下的能耗,通过比较不同刀具路径加工能耗的大小,在保证加工质量的前提下选择能耗较少的刀具路径,达到节能目的;最后分别使用三种不同的刀具路径对曲面进行加工实验,通过实验结果证明:实际加工的能耗与㶲耗散法评估的能耗一致,等间距环形刀具路径比往复刀具路径的总㶲能耗降低了10.93%,等间距环形刀具路径比斜45°刀具路径的总㶲能耗降低了15.24%,说明㶲耗散法评估刀具路径加工能耗是可行的;创新点在于提出了㶲耗散法,通过㶲耗散把电能和物料能等不同类型的能量转化为同一形式进行计算,使能耗评估更加全面。

基于惯性耗散法的峡口岬角地形能耗分析

珠江河口峡口岬角地形（或者称＂门＂）是珠江河口典型的高能耗区,研究其消能机制,对于解释珠江河口宏观动力现象,提高对河口动力过程的认识有重要意义。本文设计了峡口岬角局部突变地形的湍流能耗特性物理模型试验,采用Son Tek 16MHz ADV采集了高频流速数据,统计了时均流速及湍流特征量。利用＂惯性耗散法＂计算了峡口岬角突变地形与明渠水流的湍流动能耗率。峡口岬角地形的突变特征产生明显的形态阻力,本文试验工况引起的紊动强度量值是明渠的2倍到10多倍,湍流剪切应力较明渠水流大近2个数量级,湍流动能是明渠水流的40多倍,湍流动能耗散率比明渠水流湍流动能耗散率大2~3个数量级。从湍流局部平衡及能量传递理论看,峡口局部形态阻力导致时均流速的空间梯度、切应力增大及形成大量更小尺度的涡是湍流能耗率增加2~3个量级的重要原因。

基于(火积)耗散法的立式集热板太阳能热气流发电系统传热性能分析

基于(火积)耗散及((火积))耗散热阻极值定律推导出立式集热板太阳能热气流发电系统的(火积)耗散率表达式,并对系统的传热性能进行分析。结果表明:立式集热板太阳能热气流发电系统的烟囱尺寸是影响系统传热性能的主要因素,但是烟囱的高度和宽度受高层建筑的高度及窗户间距的限制,因此烟囱厚度成为系统(火积)耗散热阻的主要影响因素;在烟囱高度和宽度不变的条件下,厚度取0.959 8m时系统(火积)耗散热阻最小,系统性能最优。

渐开线花键副微动磨损分析的能量耗散法

针对航空传动系统中的渐开线花键副,采用能量耗散法,建立了微动磨损量计算公式,并针对三种工况,研究工况因素对磨损分布规律的影响。研究结果表明:(1)理想工况下,各齿对的磨损量几乎相同,外花键齿廓上齿根接触末端为最大磨损发生位置;存在侧隙时,侧隙越小的齿间磨损越严重;存在轴线偏斜时,齿面在轴向位置的中部发生较大磨损,最大磨损发生位置向齿顶移动。(2)渐开线花键副设计安装时,为减少微动磨损带来的失效,应尽可能保证各齿间侧隙均匀并减小内外花键的轴线偏斜。

合肥地区近地面辐射通量和二氧化碳统计分析与湍流通量的惯性耗散法估算

近地面层大气湍流通量的测量与估算是研究地气间相互作用规律的关键。统计分析了2007年1月10日～2010年10月14日合肥地区晴天少云的天气条件下辐射通量和CO_2含量数据。得到了地表反照率、净辐射通量的季节变化特征和日变化特征。地表能量平衡的检验表明白天时段大约有40%左右的能量缺口。2007～2010年CO_2含量年平均的月变化表明冬季CO_2含量最大为735 mg·m^(-3)春季为714.6mg·m^(-3)秋季为701.8 mg·m^(-3)夏季中5月的CO_2含量为692.6 mg·m^(-3)。用惯性耗散法估算了湍流通量并与涡旋相关法测量的湍流通量进行了比较。

基于耗散能法分析热拌及温拌再生SMA沥青混合料的疲劳特性

为了分析废旧沥青路面材料(reclaimed asphalt pavement,RAP)掺量和Sasobit对再生沥青玛蹄脂碎石混合料(stone mastic asphalt,SMA)疲劳性能的影响,本文设计并比较了不同RAP掺量(0%、20%、30%)的热拌及温拌SMA沥青混合料.对不同类型SMA沥青混合料进行四点梁弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析其疲劳特性.研究表明:1)不同类型SMA沥青混合料的疲劳次数与累计耗散能之间的关系不会随RAP掺量改变以及是否添加Sasobit发生变化,其疲劳寿命与累计耗散能在双对数下,均表现出良好的线性关系,且具有唯一的关系方程.2)随着RAP掺量的增加,再生SMA沥青混合料的累积耗散能降低,疲劳寿命下降.3)Sasobit对温拌SMA沥青混合料耗散能量的能力有不利影响,而对温拌再生SMA沥青混合料影响不大.

基于耗散能法对层状土坡稳定性的分析

根据极限平衡法理论和土质边坡滑体耗散能的特点,对均质和层状土质边坡进行了稳定性分析。通过对滑移线坐标曲线积分公式的转化和推导,建立了以摩阻力耗散能量表示的改进极限平衡法求解安全系数的数学方程,在此基础上再微分求解安全系数的极值,得出边坡潜在滑移线的微分方程式。结合平面应变边坡算例分析,并利用VC++高级语言编制简易的安全系数和滑移线方程的求解程序W JED,分别对均质和层状土质边坡稳定性进行计算分析,得出结论:耗散能法得到的潜在滑移线解析式均满足指数方程;B ishop法得到的潜在滑移线解析式均满足圆方程。耗散能法所得滑移线位置,为边坡加固的合理范围提供参考依据,并完善了极限平衡法求解边坡稳定性的补充。

基于耗散能法的富油沥青下面层疲劳性能试验研究

为了研究高等级公路沥青路面下面层的油石比含量对疲劳性能的影响规律,通过四点弯曲加载试验进行了试验研究,然后基于耗散能法对试验数据进行分析,最终得出:沥青混合料的疲劳寿命与达到疲劳破坏时的累积耗散能具有良好的对数线性关系,二者之间可以建立稳固的关系模型,该关系模型的参数修正与沥青含量无关;给出了常规下面层结构AC-20最大疲劳寿命对应的最佳沥青用量范围,该沥青含量比马歇尔稳定度所确定的最佳沥青用量稍大。

基于耗散能评价沥青混合料的疲劳性能

疲劳开裂是由交通荷载重复作用而导致破坏累积的过程,是沥青路面结构破坏的一种主要形式。弯曲疲劳发生的典型模式是:水平拉应变造成沥青混凝土层底部的微裂缝,然后经由重复荷载作用致使微裂缝向上发展,最终导致路面破坏。常用的沥青路面疲劳特性的研究方法有现象学法、断裂力学法和耗散能法。为用不同的耗散能统计指标评价混合料的抗疲劳性能,在不同的加载条件和作用环境下进行两点梁弯曲试验,同时研究了混合料的一些特性,包括劲度模量、耗散能、疲劳寿命和愈合效果。

基于耗散能评价沥青混合料的疲劳性能

疲劳开裂是由于交通荷载重复作用而导致破坏累积的过程,是沥青路面结构破坏的一种主要形式。弯曲疲劳发生的典型模式是:水平拉应变造成沥青混凝土层底部的微裂缝,然后经由重复荷载作用致使微裂缝向上发展,最终导致路面破坏。常用的沥青路面疲劳特性的研究方法有现象学法、断裂力学法和耗散能法。为用不同的耗散能统计指标评价沥青混合料的抗疲劳性能,笔者在不同的加载条件和作用环境下进行两点梁弯曲试验,同时研究了混合料的一些特性,包括劲度模量、耗散能、疲劳寿命和愈合效果。

利用不同方法校正船体运动对海气通量观测结果的影响

采用姿态校正法、滤波法、改进滤波法以及耗散法等方法,分析了北黄海冬季船载涡动相关资料,并结合协谱分析研究了不同方法对海气通量观测结果的校正效果。结果显示,船体运动对动量通量观测结果有明显影响,对感热、潜热等通量观测结果的影响很小。关于动量通量,对定点观测资料采用姿态校正法与耗散法可以得到比较合理的结果,而对走航观测资料各种校正方法的处理结果均存在一定的不确定性。滤波法在校正船体运动影响的同时,也去除了海洋大气中存在的与船体运动同频率的真实湍流脉动,改进滤波法可以在一定程度上修正滤波法对协谱的低估,但对湍流通量的估计仍有一定误差。耗散法可以得到比较合理的动量通量,但对感热和潜热通量的估计明显偏大。

两种测定树干液流方法的比较研究

使用澳大利亚GREENSPAN公司SF-300热脉冲树干液流仪与德国UP公司生产的SFS2-M热耗散树干液流仪,对二白杨和临泽小枣树树干液流速率进行了连续1个月观测,对比了这两种树干液流法在测定干液流速率的差异,以及讨论了其产生的原因.结果表明:两种方法对二白杨与枣树树干液流速率的测定结果存在差异,用热脉冲法对二白杨树干液流测定结果高于热耗散法的测定结果,前者测定的日耗水量平均高后者(20.1±18.0)%;而对枣树,则用热脉冲法测定的结果低于用热耗散法测定结果,平均值相差近3倍.这些差异可能与林木树干液流速率存在径向变化及两种方法的测定原理不同导致的.

岛屿地貌单元的湍流能耗物理模型试验

岛屿地貌单元是珠江三角洲发育演变过程中的沉积核心,研究其消能机制,对理解河口动力过程及三角洲发育演变有重要意义。通过建立岛屿地貌单元的湍流能耗特性概化物理模型,基于16 MHz ADV采集高频流速数据,统计了时均及湍流特征量,并利用惯性耗散法分析了岛屿地貌单元的湍流动能耗率。结果表明,相同控制条件下岛屿地貌单元的形态阻力致使尾流中紊动强度量值为明渠的2～3倍,湍流剪切应力及湍流动能较明渠水流的大近1个数量级,湍流动能耗散率比明渠水流湍流动能耗散率大1～2个数量级。岛屿地貌单元的局部形态阻力导致尾流时均流速的空间梯度、切应力增大是湍流能耗率增大的原因。岛屿地貌单元的汇流作用增加了下游尾流区的水流掺混,并在尾流区域形成大量微尺度涡,导致区域湍流能耗作用增强,有利于岛屿沉积核心发育。研究成果有助于理解河口动力及三角洲的发育演变过程。

穿越烟气流的飞机颠簸评估方法对比分析

为了分析飞机穿越烟气流时颠簸情况评估指标的差异,对目前国际上通用的耗散系数和过载增量进行了研究比较,利用计算流体力学方法,在不同工况下应用两种评估指标评价了飞机穿越烟气流场时的颠簸状况。结果表明:由于两种颠簸评估方法的立足点、数据指标均存在一定差异,对严重颠簸区域进行评估时,建议选用过载增量法;而对于颠簸整体范围进行评估时,选用耗散系数法更为安全。研究结果为评估飞机穿越烟气流时颠簸情况的选用提供了参考。

热拌及温拌再生沥青混合料疲劳特性研究

为了在路面养护工程中更好地利用再生沥青混合料,设计了RAP掺量均为80%的热拌及温拌再生沥青混合料,对其进行四点弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析普通再生剂和温拌再生剂对再生沥青混合料疲劳性能的影响,并与新拌沥青混合料进行对比。结果表明:1)温拌再生沥青混合料的疲劳性能虽不及新拌沥青混合料,但显著优于热拌再生沥青混合料;2) 3种沥青混合料达到疲劳破坏时的累积耗散能和疲劳寿命在双对数坐标系中均呈现出良好的线性关系,且此关系不受再生剂种类及是否掺加RAP的影响,由此可通过线性拟合得到用累积耗散能表示的疲劳方程。

皇甫川流域中国沙棘树干液流日变化及其相关因子

运用热耗散(TDP)法对皇甫川流域中国沙棘(Hippophae rhamnoides L. subsp. sinensis Rousi)的树干液流速率进行测定,用自动气象站同步连续监测太阳总辐射、空气温度、空气相对湿度、风速、10 cm处土壤温度等环境因子,用LI-6400系列光合仪同步测定每日6:00—18:00的沙棘叶蒸腾速率。结果表明:非降雨时段,沙棘树干液流速率日进程变化呈现明显的昼高夜低的起伏趋势,白天液流速率变化有波动,夜间液流速率变化缓慢;降雨时,在降雨的开始时段,沙棘树干液流速率明显增大,降雨中后期,液流速率明显减小并趋于平缓;以环境因子作自变量,以单位叶干质量的液流量为因变量,经过逐步回归,建立了多元线性模型,回归方程显著。

磁流变阻尼器性能及振动控制

基于Bouc-Wen磁滞模型,分析了磁流变阻尼器的性能;采用能量法和梯形积分法计算了磁流变阻尼器的等效线性阻尼系数;将磁流变阻尼器用于结构振动系统隔振,给出了结构在基础激励下的振动控制效果——传递率及稳态响应的相位图。

关于涡相关海气通量计算的资料处理技术

针对海气通量观测中存在的气流扰动等非湍流信号影响风速脉动进而导致涡相关通量计算失真的问题,借用惯性耗散法的思想进行了资料处理技术的改进性研究。以湍流惯性耗散的-5/3密率分布为依据,获得了一种滤除非湍流信号的新途径。以动量通量的计算为例,从对实测风速数据的处理情况来看,其结果与经验公式所得吻合得非常好。相比于通常的通量计算软件来说,该资料处理技术能极大地降低非湍流信号的影响并由此得出更为可靠的通量结果。从而,此技术可以用于新通量算法软件的研究和开发。

皇甫川流域中国沙棘的树干液流量数学模型

运用热耗散(TDP)法对皇甫川流域中国沙棘的树干液流速率进行了测定,用自动气象站同步连续监测太阳总辐射、空气温度、空气相对湿度、风速、10cm处土壤温度等环境因子,用LI-6400系列光合仪同步测定每日6:00-19:00的沙棘气孔导度等因子,并用Excel2000、VisualC++6.0和SPSS13.0处理所测定数据。经过分析沙棘单位叶干重的液流量与环境因子的关系,建立了沙棘单位叶干重的液流量[gH2O/(h.gDW)]数学模型,通过对模型评价指标进行计算及分析,模型拟合优度较好;用所建模型对该地区2006年7月23日和2007年7月2日的中国沙棘单位叶干重的液流量进行了预测,可以获得满意的数值模拟结果。在此基础上,建立了单株沙棘的日树干液流量[gHO/(d.株)]模型,经验证,模型的模拟效果较好,模型二的精度更高一些。

热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能分析

设计了RAP质量分数分别为0%,20%,30%的6种热拌及温拌再生SMA沥青混合料,并对其进行四点梁弯曲疲劳试验,采用耗散能法分析了RAP掺量、拌和方式对热拌及温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能的影响.结果表明:热拌及温拌再生SMA沥青混合料的疲劳寿命与累积耗散能的关系不会随RAP掺量、拌和方式的变化而变化,疲劳寿命与累积耗散能在双对数坐标下,均表现出良好的线性关系.同时,还发现了热拌及温拌再生SMA沥青混合料的累积耗散能与RAP掺量、拌和方式之间的变化规律.