空气中非光滑凹坑面减阻性能仿真研究(英文)

仿生非光滑表面减阻技术有重要研究价值,但目前相关理论不完善。为进一步分析凹坑面在空气中的减阻效果与减阻性能,对一系列半圆与间隔组成的变尺寸凹坑面进行数值计算。结果表明,6个模型中最佳减阻模型在来流速度为6m/s时,减阻率达25.927%,减阻效果明显;最后分析了凹坑尺寸对于凹坑面减阻的影响及减阻规律。

空气中非光滑凸包面减阻性能的数值仿真研究

在表面减阻性能的研究中,凸包面减阻技术源于仿生动物表面的微观结构,可以运用到大型飞机表面减阻问题具有重要研究价值。问题在于微观结构形状尺寸、不同介质、不同来流速度等多种因素与减阻效果有关。为研究凸包面在空气介质中速度对减阻能力的影响,采用数值仿真和理论分析的研究方法,对凸包面在空气中速度1m/s^10m/s范围内的流场用Fluent6.3软件进行数值仿真计算。选用了N-S方程,RNGK-ε湍流模型,仿真结果表明,研究的模型在来流速度6m/s时减阻效果明显,总减阻率为24.512%。数值模拟数据与理论计算数据进行比较,保证结果值的可靠性,分析发现凸包单元使凸包附近流场发生改变,凸包面具有较好减阻能力,并优化得到较好减阻方案。

空气中不同间隔凹坑面的减阻性能仿真

仿生非光滑凹坑面减阻技术具有重要的经济价值和军事价值,但目前相关理论不完善。凹坑面减阻效果与其结构形态、来流速度、流体介质等有关,为了进一步分析凹坑面的减阻效果及减阻机理,对具有凹坑变间隔排列非光滑面在空气介质不同速度下的流场进行数值仿真计算。结果表明,模型9(r=0.5s=h=0.25mm,a=5mm)达到局部最优减阻效果,在来流速度为6m/s时,总减阻量为25.927%。最后分析了间隔对凹坑面减阻影响。间隔长度相对于凹坑面尺寸有个合适数值。

基于漏斗函数双电机伺服系统跟踪与同步控制

针对双电机驱动伺服系统具有未知非线性的问题,提出一种基于漏斗函数的跟踪与同步控制方案。首先,利用神经网络逼近和补偿复杂的非线性,在此基础上,引入滤波技术解决传统反步控制的“计算爆炸”问题,同时引入非光滑漏斗误差面确保系统的状态量被约束在预定义的漏斗边界内,结合改进的漏斗函数和反步设计技术设计了一种自适应量化漏斗跟踪控制方案。为了同时保证双电机的同步运行,同步控制器采用了平均偏差耦合策略,实现了双电机伺服系统的跟踪与同步控制。仿真结果表明,该方法可以实现对负载的跟踪以及双电机的同步。

同时考虑张拉-剪切破坏的边坡稳定性分析

针对目前边坡稳定性分析的强度折减法中广泛采用的Mohr-Coulomb准则仅考虑剪切破坏会过高估计边坡土体的抗拉强度,与实际工程中常见的位于坡体后缘的拉裂缝不符的问题,引入土体的张拉-剪切复合屈服准则,分别采用Mohr-Coulomb准则、Rankine准则考虑剪切、张拉作用的影响;根据张拉-剪切复合屈服准则的非光滑性,通过将非光滑屈服面的塑性本构积分简化为混合互补问题,提出用于弹塑性本构积分的投影收缩算法。结果表明:在分析边坡的稳定性时,不考虑张拉破坏会过高估计边坡的安全性并且安全系数的差值随着坡角的增大而逐渐增大,最大差值达到20%;对于含软弱夹层的分层边坡,即使边坡的坡角较小,是否考虑张拉破坏的边坡后缘的破坏特征仍存在显著区别。