微重力条件下气 /液两相流压降实验研究

利用俄罗斯IL 76失重飞机对微重力条件下方形截面管道内的水 /气两相流压降进行了实验研究 .利用本次微重力气 /液两相流压降实验结果对一些目前常用的基于地面常重力实验结果的两相流压降预测模型 (均相模型、Lockhart Martinelli Chisholm模型和Friedel模型 )在微重力条件下的适用性进行了评估 .比较发现 ,均相模型和Lockhart Martinelli Chisholm模型预测结果和实验数据差异很大 ;而Friedel模型的预测结果尽管也与实验数据有着明显的差别 ,但在这些模型中是误差最小的 .因此 ,可以利用Friedel模型来对微重力气 /液两相流压降进行初步预估 ,而新的、更精确的模型将依赖于更有物理意义的分析方法及不同重力条件下气

两种非圆截面弹芯的侵彻性能研究

对两种同长度、同质量、同密度的非圆截面弹芯的侵彻性能进行了研究。结合弹芯侵彻靶板试验,建立了三维有限元计算模型。为了分析弹丸侵彻过程中一些重要参数变化规律,计算了不同初始速度时弹芯的侵彻深度,并给出随入射角不同,两种截面弹芯侵彻靶板的深度变化。计算结果表明:在相同条件下侵彻深度随速度的增加而增大;相同速度下侵彻深度随入射角的增大而减小,在角度增大到某一定值时子弹跳飞。数值结果与试验结果吻合较好。对非圆截面弹芯的设计有一定的参考价值。

中小型水电站非圆形有压隧洞衬砌配筋计算

中小型水电站有压隧洞受投资及施工技术等限制不宜选取圆形断面,而现行规范未明确给出非圆形有压隧洞钢筋混凝土衬砌的配筋计算公式,因此有压隧洞断面形式的选择在中小型水电站设计中是一个难题。以知木林水电站有压引水隧洞为例,通过比较选择了施工难度较小、成本较低、实用性较强的似马蹄形优化断面,结合地质资料,利用ANSYS有限元分析软件模拟隧洞的各种工况,得到了衬砌配筋方案。目前隧洞施工状况良好。

非圆截面云雾爆炸超压场数值模拟

为研究非圆截面云雾爆炸超压场的分布特性,用LS-DYNA程序对云雾爆炸超压过程进行了数值模拟,将数值模拟超压值与试验超压结果进行了对比,得到了0°、90°、135°和180°共4个方向的峰值超压随距离的变化规律,以及不同起爆高度对超压场分布的影响。结果表明,试验中起爆云雾呈椭球形爆轰火球。4个方向在距离爆炸中心5m处的峰值超压为2.9~5.2MPa。在距离爆炸中心5~50m范围内,地面冲击波轨迹呈椭圆形。冲击波在90°方向的传播速率最小。当起爆高度由0.5m增加至2.5m时,5~15m范围内的地面峰值超压平均提高了8%。

细长杆异型截面弹芯的运动方程组

异型截面弹芯由于其弹体长径比大和飞行速度高,在空中的柔性变形已不可忽略。为此,文中建立了异型截面弹芯柔性变形时弹轴运动的微分方程,以便分析柔性变形对杆式弹飞行性能的影响,特别是对异型截面弹芯的运动稳定性的影响。

异型弹芯斜侵彻靶板的数值分析

分析了高速撞击过程中不同入射角的异型弹芯的斜侵彻运动.结合异型弹芯侵彻靶板试验,建立了三维有限元计算模型,应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行仿真计算,得到速度为1.5 km/s时靶板侵彻变形过程中的应力分布图,给出了碰撞过程中任意时刻的速度、加速度及能量的变化曲线.根据仿真结果,得到异型弹芯入射角与侵彻深度的变化曲线,与试验进行了对比,数值结果与试验结果吻合较好.

拉压弹性模量不等材料杆的纯弯曲及偏心压缩

基于弹性力学的基本理论 ,分析了拉压弹性模量不等材料直杆在纯弯曲变形状态下的应力和应变 ,给出相应的应力计算公式 ,并讨论了拉压弹性模量的比值参数对应力分布的影响 .在此基础上又分析了拉压弹性模量不等材料杆在偏心压缩时的应力、应变 ,给出了横截面中性轴位置的数值计算方法和数值解 ,并进行了定性的讨论 .

非圆截面巡飞弹气动特性实验研究

为研究非圆截面巡飞弹的气动特性，采用部件组合法设计了风洞实验模型，对单独弹身及巡飞弹进行了六分量测力实验，实验马赫数范围为Ma=0．4～0．6。实验结果表明：弹身对全弹正升力有一定贡献，最大能提供全弹升力的10％；小侧滑角范围内，在没有舵偏的情况下，侧向力、偏航力矩随着侧滑角基本线性变化；巡飞弹具有较好的纵向和横航向稳定性，升阻比高，气动特性在可用迎角内具有良好的线性度。

复弯矩表示的非圆截面杆平衡的Schrdinger方程及其半解析解

弹性细杆的平衡和稳定性问题的研究在工程和分子生物学中有重要的应用背景。利用文中提出的复柔度概念,建立了用复弯矩表示的非圆截面杆平衡的Schrdinger方程。借助复曲率概念,导出以杆的曲率、挠率和截面相对Frenet坐标系的扭角为未知变量的2阶常微分方程,此方程与传统使用的Kirchhoff方程等价。文献中仅适用于圆截面杆平衡问题的Schrdinger方程为本文导出方程的特例。对于准对称截面杆,用小参数法分别建立了零次和一次近似方程,其中零次近似方程存在解析解。对于截面的主轴坐标轴与中心线的Frenet坐标轴重合的无扭转杆特殊情形,Schrdinger方程转化为Duffing方程,应用数值方法作出了Duffing杆变形后的三维几何图形。

拉伸对异形聚丙烯腈原丝截面形状的影响

研究了湿法和于湿法纺制异形聚丙烯腈(PAN)纤维过程中拉伸对纤维截面形状的影响。结果表明:喷丝头拉伸对湿法纺制的PAN初生纤维截面影响明显,随着喷丝头拉伸倍数的增大,纤维异形度逐渐增大;喷丝头拉伸对于湿法纺制的纤维截面形状和异形度影响较小;沸水拉伸对二者的纤维截面形状和异形度几乎无影响。

非圆截面形状弹体法向气动力估算方法

文中引入附加质量、附加表面积的概念 ,提出基于细长体理论的非圆截面 (矩形、正方形、三角形等 )弹体法向气动力工程估算方法 ,并对此方法进行了验证。计算结果和风洞试验值比较 ,法向力系数计算误差在 1 0 %以内 ,说明本方法可以在工程初步估算时应用。

HWB中央机体结构非线性分析与方案优化设计方法研究

作为下一代大型民用飞机最具发展潜力的机型之一,翼身融合布局民机一直以来备受关注;而其非圆截面机身结构承载效率低和稳定性差等问题曾成为制约该机型发展的主要结构设计难题,由波音公司和NASA共同提出的基于PRSEUS的中央机体结构为解决这一难题提供了技术途径。为了深入研究翼身融合布局民机中央机体结构的承载特性、非线性分析方法及其优化策略,本文针对基于PRSEUS的HWB中央机体结构,依据其几何设计要求和复杂载荷特征,建立了高保真有限元模型及其边界、载荷施加方式;依据典型载荷工况,开展了HWB中央机体结构非线性分析;最后,利用多岛遗传优化算法,对HWB中央机体结构进行了方案优化设计。对比已有文献,结果表明:HWB中央机体结构非线性分析方法具有较好的变形分布预测能力;所提出的方案优化设计策略具有一定的工程应用价值。

新型非圆轴数控加工系统的设计与实现

提出了一种新型的非圆轴数控加工系统,用于横截面为非圆形状的轴类零件加工。在由凸轮驱动机械式微进给机构的基础上,利用仿射变换构建了一种新型的极坐标插补算法,可实现任意非圆轴的加工成形。与其他同类系统相比,该系统具有切削力大、精度高、柔性好等优点。

0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷下的位移计算

本文提出一种0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷作用下的变形计算方法。本法将圆或非圆截面梁化分为有限个梁元进行位移、应变、应力分析,通过坐标转换,将各梁元的位移和载荷在梁上进行整合,从而得出0°和90°缠绕角圆或非圆截面梁在拉弯载荷作用下的分析模型。文中将理论计算结果与有限元数值计算结果进行对比,理论计算结果与数值实验结果有较好的一致性。结果说明,本文提出的计算方法可应用于0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷作用下的分析计算。

基于灰色理论的非圆截面零件加工切削力的预测

通过对非圆截面零件加工过程中切削力的测量,提出了非圆截面零件加工过程中切削力干扰影响工件成型的问题,运用灰色系统理论建立了灰色模型并预测了生产中零件的合格与否。

非圆截面导弹BTT控制奇异性研究

针对目前非圆截面导弹BTT控制常用的反正切函数(arctan)制导指令转换算法易导致滚转角指令出现跳变的现象,建立了BTT控制指令生成与转换模型,借助偏导数和等高线的方法对BTT控制奇异性进行了深入分析,阐明了BTT控制奇异性产生的基本原因,提出了一种通过划分控制区域的奇异性控制策略.结果表明,通过在奇异控制区域采用滚转角指令平滑算法可有效消除BTT控制奇异性的影响,保证了系统的控制精度.最后通过数学仿真验证了控制策略的可行性.

非圆截面弹体法向气动力估算方法研究

从位势理论出发 ,引进小扰动细长体理论中的部分思想 ,建立了任意截面弹体法向气动力的理论基础 ,推导出工程估算方法。该方法通过求解仅与截面形状有关系数 ,对已有的圆截面弹体气动力进行修正 ,很方便得到任意非圆截面弹体气动力特性。该方法预测结果与实验数据进行比较 。

异形截面管双轴柔性滚弯技术理论分析与试验研究

双轴柔性滚弯技术适于加工管状零件,对于比强度高的材料具有很好的成形精度,是一种先进的制造技术,目前已成功地应用在开缝衬套和导弹舱壳主体圆筒的制造中。在圆截面管双轴柔性滚弯成形研究的基础上,将该技术扩展运用到板料异形截面管滚弯成形,首次建立了异形截面管柔性滚弯自动控制模型,并在自行研制的异形截面管柔性滚弯数控原型机床上进行了试验验证,为该技术实现数字化控制奠定了理论基础。

异型弹芯飞行稳定性判据

传统大长细比圆截面杆式弹在超高速发射时的膛内强度和飞行挠度问题始终是困扰人们的技术难题。异型截面弹芯以其具有很好的超高速发射强度和较强的终点毁伤性能等优点,而日益受到人们关注,文中根据异型弹芯的特点,建立其空中刚性运动数学方程,并详细推导了其攻角方程,得出飞行稳定性判据,同时分析其与一般炮弹稳定判据的异同,为异型弹芯杆式弹的设计及其特性分析提供了理论依据。

材料力学理论在圆杆截面优化中的简单应用

当固定圆杆横截面积时,如何设计杆件的横截面可使其具有较强的抵抗失效与破坏的能力?针对这一问题,通过研究拉压、扭转和弯曲等载荷形式,分析了截面形状对圆杆强度、刚度和稳定性的影响。结果表明,杆件截面形状与尺寸的变化对其强度、刚度和稳定性具有很大的影响。