Effective electroelastic constants for three-phase confocal elliptical cylinder model in piezoelectric quasicrystal composites

A three-phase confocal elliptical cylinder model is proposed to analyze micromechanics of one-dimensional hexagonal piezoelectric quasicrystal （PQC） compos- ites. Exact solutions of the phonon, phason, and electric fields are obtained by using the conformal mapping combined with the Laurent expansion technique when the model is subject to far-field anti-plane mechanical and in-plane electric loadings. The effective elec- troelastic constants of several different composites made up of PQC, quasicrystal （QC）, and piezoelectric （PE） materials are predicted by the generalized self-consistent method. Numerical examples are conducted to show the effects of the volume fraction and the cross-sectional shape of inclusion （or fiber） on the effective electroelastic constants of these composites. Compared with other micromechanical methods, the generalized self- consistent and Mori-Tanaka methods can predict the effective electroelastic constants of the composites consistently.

基于ADS-B监视技术的飞行器纵向最小间隔研究

为解决航路飞行安全问题,提高碰撞风险检测的精确度,主要研究飞行器在平行航路飞行过程中纵向安全间隔的问题。对传统的EVENT碰撞模型进行改进,建立以椭圆柱体为碰撞模板的EVENT模型。介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)技术的性能及应用背景,并在改进EVENT模型基础上提出基于ADS-B监视技术下各个参数的计算方法。以中航工业石家庄飞机工业有限责任公司小鹰500机型为模型算例,计算出其最小安全间隔。研究结果符合国际民航组织的飞行安全指标,可为研究基于ADS-B监视技术的风险分级提供一种有效方法。

绕椭圆柱管束的流动与传热特性

椭圆柱管束换热器在工业领域中得到广泛的应用。采用一种简单合理的自由表面模型深入研究了流体绕流椭圆柱管束的流动与传热问题。通过适体坐标转换方法在非规则流道截面上求解出动量与热量传递控制方程,获得了等壁温条件下的流道内的阻力系数和努塞尔数等准则数,并且和文献值进行了对比。文献值和模拟值之间的最大绝对误差小于3.5%,表明所建立的数学模型是正确的。利用所建立的数学模型分析了流动方向、椭圆柱横截面形状、管束结构参数以及壁面边界条件对绕流椭圆柱管束的流动与传热特性的影响。获得了等壁温和等热流密度条件下的阻力系数和平均努塞尔数。这些准则数为椭圆柱管束的设计和优化提供理论指导。

基于改进体积法的高含水水平井CO2吞吐注入量计算模型

水平井CO2吞吐,尤其在井网不完善的小断块油藏、薄互层油油藏中,是对于CO2驱替的一种有效的技术补充手段。对于高含水水平井,针对现有的水平井CO2吞吐注入量设计的快速计算方法“椭圆柱体模型法”的三个局限性,提出了基于改进的柱体模型的CO2注入量设计新公式。将该公式计算的最优注气量与数值模拟方法的优化结果相比,计算误差率小于10%,可满足工业设计需要,同时相比于旧模型的计算精度显著提升。应用新公式设计J油田典型高含水水平井S49P1井的CO2吞吐剩余油挖潜方案,获得良好的增油效果及经济效益,验证了该改进模型的适应性与可靠性。新模型的建立可为同类型水平井CO2吞吐方案的制定提供精度更高的工程计算工具。

双介质非对称缸斜椭圆负载电液伺服参数优化设计

当负载轨迹为正椭圆时所建立的优化数学模型适合于对称油缸,体现出电液伺服动力控制机构具有快速、精确反应的控制特点。但在双介质增压型超高压联合式液压伺服动力机构研究中,遇到了斜椭圆负载与非对称缸的情况,控制速度下降,精度达不到要求。通过对双介质非对称缸斜椭圆负载动力控制系统进行结构分析与参数优化,建立了一种新的适合负载轨迹为斜椭圆(含正椭圆)的优化通用约束方程。结果表明:可以获得较好的阶跃响应曲线,运动控制精度明显提高。

真空预压处理填埋污泥的固结解析解

真空预压法是一种行之有效的填埋污泥原位加固方法。在考虑真空预压的时间效应条件下,基于椭圆柱等效模型推导了真空预压联合塑料排水板的固结解析解。利用实际监测数据,拟合得出了预压时间效应参数。通过对比研究,分析了传统的圆柱形等效模型与椭圆柱等效模型的差异及预压时间效应参数对固结发展的影响。进一步,将根据解析解计算出的沉降曲线与实测沉降值比较,验证了解答的合理性与实用性。表明,在考虑塑料排水板的"形状效应"时,椭圆柱体等效模型的效果最佳,且基于各周长等效模型的计算结果与椭圆柱等效模型结果较为接近;预压时间效应参数的值越大代表真空预压施加得越快,对应的土体固结发展越快。

基于椭圆柱等效的排水板非线性径向固结理论

通过引入土体的e-lgσ'和e-lgk_h非线性模型,在椭圆柱等效模型的基础上,结合真空负压沿排水板深度的线性分布模式,分别采用差分算法和线性简化的方法推导得出径向固结的数值解和简化解析解。基于所得解,分别对比分析数值解与简化解、孔压定义的固结度U_p与变形定义的固结度U_s之间的差异,以及压缩指数与渗透指数的比值c(Cc/Ck)和真空荷载对固结性状的影响,最后将解答与试验结果进行对比,验证解答对固结度预测的适用性。结果表明:当c=1时数值解与简化解基本一致,当c<1或c>1时两者具有一定差距;在不同的c值下,同一时刻对应的U_s总比U_p大,随着c值的增大,土体固结变慢;对于由孔压消散描述的固结过程,当c<1时,真空荷载越大,土体固结越快,当c=1时,真空荷载的变化对固结快慢无影响,而当c>1时,真空荷载越大,土体固结越慢。