带Navier边界条件的广义随机Navier-Stokes方程解的适定性

对于有界区域二维随机Navier-Stokes方程(有界区域的边界条件为Navier滑移边界条件),给出了该方程弱解在L^(2)和L^(4)中的先验估计,证明了非线性项的单调性,并利用经典的Minty-Browder方法证明了方程随机弱解的整体存在性和唯一性.

隐伏式缓倾顺层边坡滑移弯曲破坏机制及影响因素研究

针对隐伏式缓倾顺层边坡在降雨条件下易发生滑移弯曲破坏的问题,运用静力学分析法和能量分析法,在地质概化模型基础上建立了岩层发生滑移弯曲破坏的弯曲破坏段长度和临界坡长计算公式,以朱雀洞滑坡为算例对弯曲破坏段长度方程的合理性进行了验证,并对此类隐伏式缓倾顺层边坡发生滑移弯曲破坏的影响因素进行了分析。结果表明:层间内摩擦角、岩层倾角对弯曲段长度影响最大,地下水沿层间上升长度、岩层厚度、坡长、层间黏聚力和岩体综合弹性模量影响较小;对于给定的隐伏式缓倾顺层边坡,地下水在坡体内的空间关系是隐伏式缓倾顺层边坡产生滑移弯曲破坏的重要外在因素。同时,对隐伏式缓倾顺层软质岩边坡岩体抗弯刚度的取值进行了讨论,引入岩体弹性模量调整系数,并给出了相应的计算公式。

基于Navier滑移的油膜缝隙微流动特性数值分析

针对液压系统中微米级油膜缝隙流动内的近壁面滑移微观尺度效应,采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法分析壁面滑移作用对微米级油膜缝隙流动规律特性的影响。在对静压支承系统中封油边内油膜缝隙流动进行边界条件处理时,采取了壁面滑移速度与壁面滑移系数和当地局部速度梯度都成正比的Navier滑移模型边界条件。在数值模拟和理论基本吻合的基础上,进一步讨论分析壁面滑移系数对微米级油膜缝隙流动特性的影响,侧重分析考虑壁面表观粘度系数、温粘特性和非牛顿流体属性对微米级油膜缝隙流动特性分布和缝隙壁面滑移速度大小的影响。研究表明在微观尺度下具有界面滑移的油膜缝隙流动区别于无滑移的缝隙流动特性,壁面材料特性系数φ=0.01时,缝隙壁面的滑移速度越大,油膜缝隙流动分布均匀。其温粘特性将最大限度地影响壁面滑移速度大小和缝隙流动特性分布。

基于陈列柜边界条件的馆藏文物地震滑移响应试验

为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法研究了地震作用下基于不同陈列柜边界条件下的文物滑移响应。根据展柜原型制作了1:1比例模型,分别考虑陈列柜底部浮放及固定于振动台面,进行了振动台试验。通过白噪声激励获得了两种边界条件下陈列柜的基频;通过对模型分别输入不同类型及不同强度的地震波,研究了地震作用下陈列柜及文物的震害形式,对比分析了两种边界条件下典型节点位移、加速度响应及动力放大系数。结果表明:无论陈列柜处于固定还是浮放状态,其基频远大于地震波卓越频率,因此震害较轻;对浮放文物而言,当地震波强度较小时,不同条件下文物的滑移响应为陈列柜浮放>陈列柜固定条件;当地震波强度较大时,由于陈列柜与振动台面的摩擦减震作用,文物的滑移响应为陈列柜浮放<陈列柜固定条件。为减小文物的滑移响应,陈列柜宜以浮放形式为主,并保持适当的间距。

滑移边界条件的收敛性分析及应用

用速度滑移与温度跳跃边界条件代替通常假定的无滑移边界条件,可有效地提高计算流体力学模型对高空滑移流区域流动的预测精度。应用Maxwell滑移边界条件时,通过直接计算速度梯度及温度梯度而得到速度滑移和温度跳跃量的处理方法在网格较密的时候会出现迭代计算发散的问题。理论分析表明,直接计算梯度的方法使边界条件的时间推进过程等价于雅克比迭代过程,因此必须满足相应的收敛性条件。为了消除收敛性条件的限制,给出了一种在任意网格密度下均收敛的边界条件处理方法并通过数值算例验证了该方法的正确性。针对高空高超声速流动,以空天飞机为例,对比了滑移/无滑移边界条件所得结果的差异,分析了滑移效应对飞行器气动特性及热环境的影响。

入流滑移条件对两相射流特性影响的大涡模拟研究

研究了入流滑移条件对空间发展的气粒两相平面湍射流的非定常流动特性的影响。以 Re数 130 0 0的平面不可压缩湍射流流动为例 ,气相场用 Euler方法求解 ,通过大涡模拟 ( large- eddy simulation,L ES) ,直接求解大尺度涡运动的 Navier- Stokes方程 ,小尺度涡用标准 Smagorinsky亚格子模式模拟。颗粒相的运动用 L agrangian方法直接求解。在不同入流滑移条件下 ( Up0 / U0 =α) :α=1,两相无滑移 ;α=0 .5 ,中等滑移情况 ;α=0 ,颗粒相以静止状态进入射流 ,分别求解了 5种尺度 ,共 2 5× 10 4个颗粒的运动方程。结果表明 :对于 Stokes数远小于 1或量级在 O( 1)附近的颗粒 ,颗粒与气相拟序结构的相互作用行为对入流滑移条件的变化不敏感。但是 Stokes数显著大于 1的颗粒 。

滑移线场理论中非特征线应力边界条件的解析式

给出了岩土材料滑移线场理论中非特征线应力边界条件的解析表达式,根据它,应用滑移线场的基本理论和应力特征线的基本性质,可以方便地构造滑移线网。

边界条件对滑移区气体微槽流动和传热的影响

针对不同的边界条件 ,分析了微矩形槽道内不可压缩性气体在速度滑移和温度跳跃区的流动和换热过程 .在分析模型中 ,假定矩形槽道底面定热流加热 ,其余 3个面绝热 .分别在一阶、二阶滑移及速度滑移和温度跳跃相互耦合的边界条件下给出了截面上速度和温度分布的数值解 ,讨论了阻力和换热特性 ,并与Arkilic等的实验结果进行了比较 .结果表明 :在相同的条件下 ,耦合的阻力系数最小 ,二阶边界次之 ,一阶边界最大 ;速度滑移和温度跳跃对换热系数具有相反的影响趋势 ;耦合模型更接近实验结果 ,其次为二阶滑移模型 ,一阶滑移模型的偏差最大 ;在不考虑可压缩性因素时 ,滑移边界条件的阶数对阻力系数的影响较大 ,对换热系数的影响不是十分明显 .

混合边界条件下定常Navier-Stokes方程解的正则性

本文考虑混合边界条件下,三维定常Navier-Stokes方程.利用Galerkin逼近方法和差商方法,证明了弱解和强解的存在性.

考虑层面滑移条件的软弱夹层极限荷载分析

针对现有岩土体中软弱夹层的极限荷载计算理论无法全面考虑层面滑移条件,且多数理论采用金属材料屈服准则,并不适用于具有内摩擦特性的岩土材料的问题,基于Prandtl塑性挤出破坏模式,采用主应力法和摩尔-库仑屈服准则,分析了3种层面滑移条件下软弱夹层极限荷载的变化规律及3种滑移条件的适用范围,得到了相应的极限荷载计算公式,并将其与薄层挤压理论及Prandtl理论进行了对比,指出了所述方法适用的夹层宽厚比范围。结果表明:软弱夹层的极限荷载随夹层宽厚比、强度参数、摩擦因数的增加而增大,但摩擦因数高于一定值以后极限荷载不再随之变化;夹层面滑移条件在强度较低时对极限荷载的影响不明显,极限荷载主要受夹层材料强度参数控制;软弱夹层强度逐渐提高时,夹层面的滑移条件对极限荷载的影响逐步变大,尤其在夹层宽厚比较大时更为显著;提出的极限荷载计算公式能较明确地反映夹层面滑移条件对极限荷载的影响,可以为岩土体中软弱夹层的稳定性分析提供参考。

四轮车辆滑移转向结构条件分析

建立了四轮车辆滑移转向运动学模型,在此模型的基础上建立了四轮滑移转向的动力学方程,通过该方程得出了四轮车辆实现滑移转向的结构条件,可为四轮滑移转向车辆的设计提供参考。

一阶速度滑移边界条件下的Stokes第二问题

本文基于分离变量和积分变换方法,针对在微尺度滑移区的Stokes第二问题进行了求解,得到了速度分布的解析解,并进一步得到了穿透深度的表达式.通过分析,发现由于微尺度速度滑移边界条件的影响,速度幅值和穿透深度皆有所减小.在此基础上,对平板受到的切应力、阻尼力和弹性力等进行了分析,结果表明弹性系数和阻尼系数均随振动频率的增大而增大.最后,通过与已有实验结果进行比较,发现基于本文的计算公式得到的器件谐振频率和品质因子与实验测量结果吻合很好.

滑移流区任意截面微槽道内流动边界条件对流动特性的影响

通过正交函数法就滑移流区内任意截面形状的微槽道在二阶滑移和热蠕流流动边界条件下的流动和阻力特性进行了分析和计算,得到了微槽内的速度分布和阻力系数,并与相关实验结果进行了比较.结果表明,该方法的计算值与实验数据基本吻合;采用二阶滑移边界条件计算的阻力系数略大于一阶滑移边界条件下的计算值,而计入附加热蠕流边界条件时的阻力减小;边界条件的影响随Kn数增加而增大.为任意截面微槽内具有高阶滑移和热蠕流等复杂滑移边界条件下的流动特性计算提供了方法.

数值模拟研究滑移和工艺条件对ABS棒材挤出过程的影响

在不同壁面滑移和工艺条件下,使用POLYFLOW软件数值模拟了模具挤出丙烯腈丁二烯-苯乙烯(ABS)棒材的过程,数值计算了模具流道内熔体的等温流场,正交分析了滑移条件和熔体流量对ABS棒材挤出过程的影响。以模具出口处熔体平均剪切速率最小为优化指标,确定了ABS棒材挤出过程的影响因素的排序为:滑移系数、熔体流量和模具温度。滑移系数是模具挤出成型过程的重要影响因素,可考虑减小壁面滑移系数来提高聚合物制品的质量。

四轮车辆滑移转向的结构条件分析

建立了四轮车辆滑移转向运动学模型,在此模型的基础上建立了四轮滑移转向的动力学方程,通过该方程式得出了四轮车辆实现滑移转向的结构条件。这一条件的得出为四轮滑移转向车辆的设计提供了参考。

基于无滑移边界条件的SPH方法研究

在回顾了SPH无滑移边界条件施加方法的基础上,针对Ellero等人提出的无滑移边界处理方法,结合两次导数求解粘性项,分析了利用该方法求解Poiseuille流模型时遇到的不稳定问题,包括数值误差引起的不稳定问题和边界粒子场变量更新方式引起的不稳定问题,提出了相应的解决方案并对其方法进行了一定的改进,获得了更加精确的计算结果。最后尝试了一种与改进边界处理方法等效的方法,并利用Poiseuille流模型进行了验证。

滑移边界条件下平板间流体的微纳尺度泊肃叶流动特性

微纳尺度泊肃叶流动特性的动量传递分析对于提升微纳机电系统的性能至关重要。目前,对于滑移边界条件下平板间流体的微纳尺度泊肃叶流动问题,传统的传递原理教学中缺乏相应的传递理论分析。本文从N-S方程出发,推导出微纳尺度泊肃叶流动的速度分布和流体流动阻力等动量传递规律,以丰富传递原理的教学内容。

非均匀加热条件下微矩形槽道内的滑移流动换热特性

利用正交函数法对定热流密度加热、壁面温度在周向可任意变化条件下,气体在微矩形槽道内的热充分发展滑移流动的换热特性进行理论分析,获得相应条件下的Nu数计算方法及换热特性,并与大尺度槽道的换热特性进行比较,探讨了Kn数、槽道高宽比及不同加热条件对微矩形槽道内滑移流动换热性能的影响。结果表明,在任何加热条件下,微矩形槽道内的平均Nu数均低于相同加热条件下大尺度矩形槽道中的Nu数,且随Kn数的增加而减小。高宽比越小,平均Nu数下降越大。在相同的高宽比和Kn数下,单边加热条件下的换热性能相比相同加热条件的常规大槽道内的换热性能下降最小。

耗散粒子动力学中实现滑移边界条件的数值方法

流体在固体表面的速度滑移对宏观流动的影响通常可以忽略,但在研究微尺度流动时,滑移速度可能对流动产生较大的影响.因此在研究微尺度流动时,需要考虑流动在边界上的滑移.耗散粒子动力学方法是模拟介观尺度下流体的动力学行为的计算方法,目前该方法一般使用无滑移的边界条件.提出一种在耗散粒子动力学中实现滑移边界条件的数值方法,得到了和Navier滑移边界条件的Poiseuille流精确解吻合的速度剖面.

物面引射对滑移边界条件的影响

讨论壁面有引射的滑移边界条件的提法．利用ＣｈａｐｍａｎＥｎｓｋｏｇ速度分布函数，通过分析Ｋｎｕｄｓｅｎ层外缘和壁面处的质量、动量和能量等通量守恒，得到了有壁面引射的多组元气体有催化反应的壁面滑移边界条件方程组．利用粘性激波层方程和所得的边界条件对钝头体绕流驻点区的流场进行了计算。