Acquisition of Launch Vehicle Dynamic Characteristics Based on Numerical Simulation

and then in the absence of test data to establish the dynamic model.The issue was,how to accurately obtain the mode data of LM-8 with numerical simulations which directly affects the control reliability of flight.In this paper,various approaches to obtain the dynamic characteristics of LM-8 are described from the perspective of refined dynamic modeling and simulating,mode slope prediction,vertical modal test,etc.The numerical simulations were found to be in good agreement with the experimental data,and satisfied the requirements for the engineering application,which effectively supported the successful maiden flight mission of LM-8.

高温气冷堆核级氦气隔离阀在关闭工况下的流场及受力规律研究

基于FLUENT软件对3种氦气隔离阀进行流体阻断性能试验仿真模拟,分析了3种氦气隔离阀在氦气介质下实现关闭的可能性。分析不同隔离阀的流场和受力情况,发现在关闭过程中会出现压力波动以及不稳定湍流现象。最后,通过3种阀门的横向对比得到了DN 65氦气球阀在阻断流体流动方面的优势。

基于FLUENT积液气井流动规律及测井资料解释方法

常规气液两相流动规律及产出剖面测井资料解释模型难以精确评价积液气井井下流体生产动态。结合数值模拟及实验,研究了积液高度、入口气量及气液配比对气液两相流体流动特征的影响规律,分析了单相气及气-液两相流动特征参数之间关系,建立了积液气井气相速度预测模型,并结合物理实验进行验证。研究表明,积液高度小于10 m,气量小于200 m^(3)/d时积液段混合流体流型为泡状流;单相气井在积液段持气率受含气量影响,积液高度影响并不明显,持气率可计算气相表观速度;积液段气液两相漂流模型相分布系数受入口流量和持水率影响,入口流量越低,相分布系数越小,定系数漂流模型不能准确预测各相流体速度,必须结合实际生产特征对模型进行优化。该研究为低产积液气井产液剖面测井资料解释方法研究提供了技术支撑。

基于CFD的温度循环试验箱温度场均匀性优化研究

温度循环试验箱由于试验条件的严苛,容易存在温度均匀性不好的现象。为了改善温度循环试验箱的测试区域的温度均匀性,本研究采用先进的CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟技术,结合现代流体力学和传热学理论,建立了试验箱内部温度场的数学模型,并通过对比分析实测数据与模拟结果,揭示了当前设备在温度均匀性方面存在的不足,并提出了改变箱体结构的优化设计方案。实验结果显示,经过优化后的温度循环试验箱,其在测试区域的对流换热更加充分,内部温度场的均匀性得到了显著提升,有效地减少了温度分布的不均匀性,使得各点间的温度差异大幅降低。本文的研究,提高了试验数据的可靠性和精确度,确保了试验结果更好地反映被测样品的真实性能,同时也增强了试验箱整体工作效率和测试质量。

侧邻既有车站隧道开挖面不对称失稳特征研究

研究目的:城市轨道交通迅猛发展,地下空间开发出现了许多侧邻既有车站施工工程,使隧道开挖面临复杂施工条件,并且隧道开挖施工引起的地层塌陷时有发生,因此应弄清侧邻既有车站隧道开挖失稳破坏特征。基于北京地铁3号线新建联络线隧道紧邻14号线朝阳公园站工程,通过模型试验和数值模拟方法,研究开挖面失稳破坏形式、地层变形和地表沉降槽特征。研究结论:(1)侧穿既有框架结构时,开挖面失稳发展和破坏形态表现出三个阶段:初始期、发展期和稳定期;(2)侧邻既有车站会对失稳破坏区的发生和发展产生“拦挡”作用,减缓失稳破坏区的产生和发展,但“拦挡”作用的影响有限;(3)侧邻既有车站时,埋深越大,横向沉降槽的不对称性越显著,最大沉降值发生位置越远离开挖面和既有车站一侧;(4)松动破坏区水平方向发展宽度随埋深增加而增大,失稳区滑移线倾斜角由单调圆弧形向存在变坡点的圆弧形发展;(5)本研究成果可为同等条件下侧邻既有结构暗挖隧道开挖面稳定性研究提供借鉴和参考。

地铁地下车站抗震研究主要方法与现状

综述了近几十年来地下结构地震破坏机理及其反应特点,并阐明了不同类型的地下结构由地震所引发的震害形式各异。对当前地下结构主要的抗震研究方法进行了概括,并分别从解析法、数值模拟、模型试验等方面,全面回顾了地铁地下结构抗震性能研究的进展。同时,指出了目前在地铁地下车站抗震存在的问题和缺乏考虑之处,并提出未来研究方向。

装药参数影响钢筋混凝土柱毁伤效应的试验与数值仿真研究

装药参数是影响近爆作用下钢筋混凝土构件毁伤效应的重要因素,研究不同装药参数对构件毁伤的影响规律,对改进战斗部设计、优化火力打击方案具有指导意义。采用长径比为5.5、装药质量为10 kg、轴线与柱轴线方向平行的圆柱形装药,在比例距离r=0.2 m·kg^(-1/3)处开展了钢筋混凝土单层排架结构厂房的支撑柱的近爆毁伤试验,并设置了球形装药的对比试验。试验结果表明:圆柱形装药的毁伤效果强于球形装药,试验数据验证了数值仿真模型的可靠性。以圆柱形装药的长径比、炸高、药量和作用距离为研究因素,为各因素分别确定3个水平,利用正交模拟试验法设计并获得9种不同装药参数工况下钢筋混凝土的爆炸毁伤仿真结果,分析得到了圆柱形装药参数对钢筋混凝土柱毁伤效应的影响规律:圆柱形装药的药量对毁伤程度影响最大,长径比的影响次之,炸高对毁伤程度的影响最小;当4.5≤L/D≤6.5时,装药长径比越大对构件的毁伤效应越大;当炸高分别为1/4、1/2和3/4柱高度时,装药在1/4柱高位置处爆炸对支撑柱的毁伤效果最佳。

一维弹性杆波动理论地铁隧道锚杆无损检测试验研究

针对地铁隧道锚杆无损检测问题研究的不足,以青岛地铁隧道锚杆为研究对象,应力波在一维弹性杆中的传导为理论基础,首先利用ansys/ls-dyna软件建立锚杆锚固三维模型,分析锚固长度和锚固缺陷对应力波反射信号的影响,然后通过理想模型对比试验的方法,制作物理模型并对采集到的结果进行分析,试验数据验证数值模拟的准确性。结果证明:室内试验中基于一维弹性杆波动理论的应力波反射法对于4~5 m的地铁隧道锚杆长度和缺陷位置检测结果准确率可达95%以上;当缺陷位置距锚固底端小于1 m时,会对底端回波产生干扰,影响对缺陷长度的准确判定,同时也会降低对锚固底端判定的准确率;室内模型中设置的锚后段会对应力波反射信号产生影响,在工程实际中需要注意锚杆后部水泥砂浆和围岩的影响。

再生塑料改性混凝土力学性能研究及数值模拟

将再生ABS/PC塑料颗粒掺入混凝土中制成塑料改性混凝土,对该改性混凝土进行立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度试验,研究了不同掺量再生ABS/PC塑料颗粒对混凝土力学性能的影响.基于二维圆形随机骨料模型,运用有限元方法进行单轴压缩细观数值模拟,得到了不同掺量下再生塑料改性混凝土的应力-应变曲线;将单轴压缩强度计算值与实验值进行了对比,结果表明:该方法能很好地模拟计算再生塑料改性混凝土的单轴抗压强度.

向家坝水垫塘的实验研究与数值模拟

多股水平淹没射流消力池的大量试验研究结果表明:泄槽的体形以等宽或微收缩为宜;水平方向窄而垂直方向厚的水舌适应水位变化的稳定性较好,能始终保持水平淹没射流状态;表、中孔的最优坎高差应大于中孔水流的主流水深,以使表层水跃的回流漩滚区向两侧表孔溢流面充分扩散,从而减弱或消除中孔表层水跃的横轴漩滚。用三维RNGk-ε紊流模型进行了数值模拟,将计算的消力池底板压强及水深与试验结果进行了对比,两者符合较好。

山形流动曲线解释的数值模拟法

具有山形的流动期资料目前还没有相应的解析解。本文研究了流动期资料解释的数值模拟法 ,它不仅能解释变井储变产量自喷井、非自喷井流动期资料 ,还能解释变井储自喷井、非自喷井恢复期资料。具有山形的流动期资料可用具有井储效应的变产量自喷井模型来解释。最后 ,对一实测山形流动曲线进行了解释。

确定合理试油压差范围的数值模拟及应用

对于压力敏感储层 ,需确定试油压差的合理范围。根据单相微可压缩流体在变形双重介质中作非达西渗流的数学模型 ,研制了数值模拟软件。通过了解有关的地层参数和流体性质、特别是储层对压力的敏感程度 ,利用该软件计算不同压差下的产量 ,绘制产量与压差的关系图 ,根据图形的极大值点和泡点 (露点 )压力确定合理的试油压差范围。给出了应用实例。该软件还可用于试井分析和产能评价。

数值试井技术在复杂井解释中的应用

数值试井作为一种新技术得到越来越多的关注。通过大庆油田的两口复杂井的试井解释,对比分析了数值试井技术和常规解析试井技术,表明数值试井技术在处理复杂渗流模型和复杂地层条件方面具有天然的优势。作为近几年试井技术的主要发展方向,数值试井具有良好的应用前景。

低剂量率辐照损伤增强效应的高温辐照加速试验机理研究

本文建立了包含温度场的低剂量率辐照损伤增强效应(ELDRS)的物理模型,利用有限元方法仿真了辐照温度、剂量率、总剂量和辐射感生产物浓度的相互关系,分析了工艺参数,如氧化物陷阱浓度、能级,含H缺陷浓度及界面陷阱钝化能对最佳辐照温度的影响。结果表明,最佳辐照温度是辐射感生产物产生与退火相互竞争的结果,且辐射感生产物的退火行为是决定最佳辐照温度的主要因素,因此氧化物陷阱的热激发能及界面陷阱的钝化能对最佳辐照温度的影响最为明显,是不同器件最佳辐照温度差异性的主要原因。

风力机叶片动态应变分布特征的研究

针对风力机叶片动态应变分布规律特性,以NACA4415翼型叶片为模型进行了数值模拟,并与采用旋转遥测技术测试的该风力机叶片动态应变试验结果进行了对比分析。结果表明,数值模拟与试验结果趋势一致;在气动力作用下,风力机叶片的应变主要集中在叶片的中部略靠后的位置,其根部及叶尖附近的应变与中部相比较小,前缘部分的应变值与后缘部分相比较大,压力面应变值大于吸力面相应位置的应变值;在气动力的基础上施加重力和离心力后,叶根处应变值增加迅速,同时叶片中部应变值保持在较大的水平,主要是离心力和气动力共同作用所致。

粒子钻井技术新进展与破岩数值模拟研究

粒子冲击钻井是将2%～5%的钢质粒子加入到钻井液,利用粒子冲击和钻头切削齿联合破岩,从而实现高效破岩,提高钻井速度的一项钻井新技术。文章从粒子钻井公司粒子钻井钻头、粒子注入回收系统、粒子钻井技术现场试验等方面综述了该技术最新的研究进展和取得的成果。采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了粒子冲击破岩有限元模型,研究分析了粒子冲击破岩的机理以及侵入深度随粒子直径、入射角度、入射速度、粒子材质等参数对粒子破岩效果的影响。结果表明粒子与岩石碰撞的瞬时具有极高的瞬时应力,足以超过岩石的抗压强度;粒子初速度在100～200m/s范围之间比较合适;粒子直径在1～3mm之间为宜;随着入射角度的增加,粒子侵入岩石的深度逐渐减小,入射速度的法向向量起着重要的作用;钢粒的破岩效果要优于陶粒。

推进剂在轨加注流体传输过程的数值模拟和地面试验研究

针对排气式在轨加注方法,对航天器在轨加注过程的流体传输行为进行数值模拟和地面试验研究.采用VOF两相流动模型数值模拟板式表面张力贮箱加注过程的流动特性,得到加注过程的流动规律.地面演示试验使用地面模拟加注系统,对排气式加注的全过程进行地面演示验证.数值模拟和地面演示试验结果表明,排气式在轨加注方法是可行的.

生态水工建筑物--鱼道的建设及研究进展

水利工程的建设将不可避免地影响河流的自然属性,破坏鱼类的生存环境,而在我国一直存在着重水利开发,轻鱼类保护的现状。为了促进我国鱼道的研究和建设,根据国内外已建的鱼类保护设施,从鱼类游泳能力、水工模型试验、数值模拟、实际观测等方面,分析总结了我国水利工程鱼道建设及研究的现状,探讨了鱼道建设方面存在的问题。在此基础上,提出了我国未来鱼道建设研究的方向。

地面覆盖法调节土壤水热状况的研究进展

地面覆盖法是改善农业小气候的一种重要措施。从认识该方法对改善土壤水热状况的作用效果及其物理机制并了解相关研究前沿的角度出发,对相关文献进行了的全面检索和系统分析。在此基础上介绍了覆盖法影响土壤水热状况作用效果的大田试验新近成果和计算模拟研究的发展历史及研究前沿,并讨论了这2方面研究中存在的问题,以及需要进一步研究的方向。

用数值模拟和早期试井资料确定低渗透油藏砂体接触关系的一种方法

以实际低渗透开发试验区为例,得出纵向非均质性试井概念地质模型,该模型重点描述砂体接触关系。应用数值模拟软件模拟出各种砂体接触关系对应的油井井底压力变化数据,获得多种典型压力导数图版,该图版能极好的反应储层砂体接触关系。将油藏早期油井实测压力导数曲线与模型图版拟合,可以获得实际储层非均质性参数。本文利用商业数值模拟软件进行非均质储层的试井分析,对简化数值试井分析方法进行了有益的探索。