基于单频点声速的气体浓度检测方法

气体中的声速会随气体成分浓度变化而变化.首先,分析了气体中声速的各影响因素;其次,给出了基于经典声速公式的二元混合气体浓度单根求解法,以及当二元混合气体均为单原子分子时简化的浓度线性求解公式.在不同浓度甲烷和干燥空气中的仿真实验结果表明:除环境温度外,声速的快慢主要由气体分子质量决定而受分子振动弛豫影响较小;基于单频点声速的气体浓度单根求解法,在二元混合气体浓度的实时监测中具有有效性和简捷性.     

声速式乳化液浓度计仿真研究

分析了用超声波脉冲回波声速法测量冷轧乳化液质量分数时，声速与温度、质量分数和压力之间的关系，建立了声速模型。按此模型计算出乳化液质量分数为0～11％、温度在20～65℃变化时的超声波传播速度v．还分析了当乳化液中含有铁屑杂质时对质量分数测量结果的影响，并提出如何避免杂质带来的干扰的方法。仿真结果对研制声速法在线检测乳化液浓度具有极其重要的指导意义。     

某降落伞风洞试验支撑装置力学性能分析

以某火星降落伞在2.4 m×2.4 m跨声速风洞的空气动力试验为背景,设计了其风洞试验的结构支撑装置,并对其进行了力学建模,得到了支持装置的数学模型,根据得到的数学模型对重力影响特性、结构静力学特性和动力学特性进行了仿真分析。结果表明设计的某火星降落伞2.4 m跨声速风洞试验支撑装置具有较好的强度特性和刚度特性,满足试验要求。     

边界效应对导弹头罩流场热环境数值仿真影响

针对边界效应对超声速导弹头罩热力环境数值仿真准确度产生影响的问题，采用流-热-固多场耦合分区求解方法，建立了导弹头罩数值仿真模型，对其流场与结构温度场进行数值模拟，实现导弹头罩流场热环境精确仿真计算和边界效应对导弹头罩热力环境数值仿真影响分析。结果表明：随着边界远离头罩驻点，温度场的边界效应逐渐减弱；边界距离头罩驻点的远近对压力场无影响；热环境分析时需要考虑边界效应，流场分析时可以忽略此效应；此研究对导弹头罩热力环境预示数值仿真计算具有指导意义。     

动压马达边界润滑技术研究与发展

针对惯性陀螺仪表起动困难、零件磨损等问题,现阶段各国广泛采用固体润滑结合边界润滑的方式对动压马达关键零件表面进行处理。为保证边界润滑的成膜质量,需要进一步对其微观成膜机理、纳米尺度仿真及检测表征手段等方面进行深入研究。首先介绍了边界润滑相关理论的研究进展,具体包括边界润滑成膜机理、理论模型、基底表面状态及成膜工艺等方面。在此基础上阐述了边界润滑分析表征技术的研究进展,针对近年来普遍采用的边界润滑分子动力学仿真方法和原子力显微镜等检测方法进行了较详尽的综述。通过纳米尺度理论仿真分析和纳米尺度检测表征技术,可望帮助研究学者从深层次揭示边界润滑机理,从而进一步推动边界润滑技术的实际工程应用。     

基于模糊自适应的高超声速机翼颤振的主动控制

基于模糊自适应方法研究了高超声速机翼颤振的主动控制问题。首先,针对具有结构立方非线性和气动非线性的高超声速飞行器的二元机翼模型,分析系统的稳定性,得到系统的Hopf分叉点;然后,基于T-S模糊理论逼近系统非线性动态,设计了参数自适应律和模糊控制律,并应用Lyapunov理论证明系统所有信号一致最终有界;最后,通过仿真验证了所提出的主动控制算法的有效性。     

基于图像处理的三坐标雕刻机仿真系统的开发

本文对三坐标雕刻机仿真系统进行了研究,通过对图像的读取、图像的处理,用改进的Canny算子对图像边界轮廓的提取,将边界轮廓像素转化为加工刀位点信息。运用Visual C++编程语言与OpenGL图形接口工具,将图像边界在三维环境中再现,最终运用OpenGL仿真技术实现雕刻机的加工仿真,检测加工干涉与动态分析。     

排气回收速度控制系统的建模及仿真

为了节能 ,希望能对气缸排气腔有压气体进行回收 ,这样就要在原系统上增加排气回收装置。文章为了分析排气回收系统的性能及其对气缸速度控制特性的影响 ,建立了系统的数学模型 ,并进行了仿真分析。由仿真结果可知 ,在系统的排气回收过程中 ,当排气腔压力达到回收气罐的压力时 ,如不切换使排气腔排向大气 ,会对系统速度造成不良影响 ,因此有必要控制好排气回收的切换时间点。如果气缸排气腔的有压气体以声速流态回收时 ,对气缸活塞的速度影响较小 ,但声速段较短 ,回收能量较少 ,所以有必要利用此后的亚声速段回收直到切换时间点     

声速传感器测量结果中气压附加成分的发现

气体测量,如空气的测量是非常复杂的一项课题,涉及到诸如超声学、空气动力学、流体力学、电子学、材料学、制冷和计算机应用等多门学科.即使在线性声学条件下气体中声速的精确测量,也颇为复杂[1].本文在局部小环境下,使用超声波传感器测量声速的过程中,发现了气压变化与声速变化之间的变化规律.运用工程的方法,提出了声速一阶微分方程,解释了气压波动对声速的影响,对今后声速在气体中的精确计算与测量有一定的应用价值.这一计算公式还需要通过大量的物理实验来进一步验证.     

应用声速仪对测深仪进行声速改正

从分析声速偏差与误差的关系出发,结合使用声速仪对测深仪进行声速改正的试验,重点阐述了用声速仪对SDH-13D测深仪进行声速改正后的测深精度、测试方法和测试结果.     

基于沉浸边界法的鱼体自主游动数值仿真

沉浸边界法是一种通过在流场中加入一个虚拟边界的方法实现壁面的无滑移效应的有限差分法,而虚拟边界是通过计算反馈力的方法得到。陈述了基于沉浸边界法的一种数值计算方法,并且利用这种数值方法对固定及简谐振动圆柱绕流进行了数值仿真,并将计算所得到的压力、涡量云图、流线以及阻力系数与文献进行对比,结果较为符合,验证了数值算法的可靠性;对于雷诺数Re=2500下摆动频率为2Hz的鱼体进行了自主游动数值仿真,得到稳定平均速度在1.35倍体长左右,推进效率η=76.4%。     

液压系统管路内流体声速研究

影响流体声速的因素很多，根据液压波动理论，分析了液压系统分布柔性对流体声速的影响；采用驻波法测定声速。研究表明，在精确计算流体声速时需计入管壁弹性和流体夹气的影响。     

声速仪标定系统

为了确保声速仪的测量精度,定期进行标定是必不可少的.本文阐述了声速仪标定系统的声速、温度、压力标定的原理,介绍了声速仪标定系统的标定操作技术和应用.     

基于流固耦合的高精度声速剖面仪支撑结构的结构强度及应力分析

高精度声速剖面仪是标定声速仪的标准,它需要有良好的机械结构,其支架结构为核心部件,要保证在海水搅拌及环境条件变化工况下变形很小。为了准确得到其工况下的变形以保证仪器测量精度,采用流固耦合计算方法,应用ANSYS Workbench仿真软件通过两个耦合完成对仪器支架结构在工作状态下的数值模拟分析。分析结构表明:样机支架在海水搅拌作用力下最大位移发生在支架中部,最大应力发生在支架横梁与圆周连接处,其应力和应变大小满足设计要求,为精度保障提供了依据。     

6自由度机器人奇异形位分析及仿真

通过对6R机器人奇异形位形成条件的分析，把机器人奇异形位分为结构边界奇异、边界奇异、内部奇异和腕部奇异四种情况。在对边界奇异进行了详细分析的基础上，对每一情况给出了计算机仿真结果，获得了直观的边界奇异表达。     

航空发动机叶片弹性边界约束模型振动分析

在航空发动机叶片振动特性分析的过程中,分析模型边界约束条件的选取对计算结果真实与否至关重要。提出用弹性边界约束条件模型来模拟航空发动机叶片复杂的边界约束状态,给出了固定边界、弹性支撑边界约束条件下叶片振动分析方法。分别用两种不同类型的叶片模型进行了仿真计算,得到了两种边界约束条件下的计算结果。并对不同的计算模型下所得到的计算结果进行了分析比较,得到了一些有参考价值的结论。     

基于等几何边界元法和粒子群优化算法的结构形状优化

等几何边界元法是将计算机辅助几何设计(CAGD)中描述几何边界的非均匀有理B样条(NURBS)基函数作为边界元法中的形函数。该方法不仅能精确地描述几何边界,且几何设计、仿真分析和形状优化采用统一的数学描述即NURBS,从而避免了重复地划分网格和优化中的网格畸变问题,提高设计、仿真和优化效率。本文将等几何边界元法和粒子群优化算法相结合,讨论了二维线弹性结构的形状优化。相对基于梯度的优化算法,无梯度的粒子群优化算法可以避免繁杂的敏感性分析过程,使优化的实现过程更为简便。数值算例验证了基于粒子群优化算法的等几何边界元法在结构形状优化中的有效性和精度。     

基于SYSNOISE的轴流式风机管道噪声辐射仿真分析

结合有限元法和边界元法,对某火电厂轴流式风机的本体及进／出气管道进行了声一振仿真,分析其声辐射场的特点。首先,用Pro／E软件建立风机进／出气和本体管道的三维实体模型,并用ANSYS进行网格划分后再导入SYSNOISE中建立其声场分析的边界元模型。其次,在400～700Hz范围内进行结构有限元谐响应分析,得到管道表面振动速度作为边界元分析的边界条件。最后,采用间接边界元法计算场点声辐射强度,仿真结果分析表明：在650Hz附近的声压最大;各场点的转折频率接近;不同场点的声压随频率的变化趋势基本相同。     

高超声速翼型气动特性设计与研究

具有更宽速度域的优良的气动特性已经成为高超声速飞行器发展的必然趋势。因此,对于现代高超声速飞行器翼型的设计,需考虑宽速度域范围内的气动特性。采用基于RANS的CFD数值计算方法,开展了高超声速翼型的气动特性设计与研究,设计了两种具有更加优良的低速、跨声速气动特性的高超声速翼型。对这两种翼型进行了综合评估,并与基准翼型的气动力特性进行对比分析。研究结果表明,第一种优化翼型在跨声速状态下的升阻比达到97. 40,第二种优化翼型在低速状态下的最大升力达到0. 719,相比于基准翼型,两种优化翼型在低速和跨声速下的气动特性得到提高。     

2P3R型机床上下料机器人工作空间分析

针对自主创新设计的2P3R型机床上下料机器人,给出了该机器人运动学方程的完整推导过程;采用蒙特卡洛法与碰撞检测算法相结合的方法,对该机器人工作空间进行仿真分析,得到基座与杆件及末端无碰撞点云图;同时提出图解法与数值仿真验证相结合的方法确定并验证了工作空间剖截面边界。该方法利用了数值仿真分析使用简单、适用于各种结构机器人的优点和图解法能够确定准确工作空间边界的特点。结果表明:提出的方法可以有效获取机器人无碰撞工作空间及确切边界。