声控磁控两相流流型的实验研究

研究了在两端开放的水平管中，磁流体在磁场和声场的共同作用下的流型，结果表明在两端开放的水平管中磁性粒子在高振动频率小振幅时出现驻波状集聚，在低振动频率大振幅时出现均相。     

管内冰浆在振动工况下的流动及传热特性

针对船舶在北极航道航行时管道内流体流动受到船舶机械振动的影响,本文采用计算流体力学(CFD)中的欧拉-欧拉模型、壁面函数模型,并通过UFD加载相间传质模型对水平管道中的冰晶进行数值模拟。研究振幅、频率、入口含冰率和速度对冰晶流动和传热特性的影响。结果显示:在振动工况下在流速改变时其压降增长趋势为二次函数增长趋势。振动频率及振幅增强管内扰动促进温度及相间传质率的升高。振动和振动频率的提高使最大体积的冰晶颗粒浓度减少,并且在40 Hz与50 Hz时出现冰晶在两侧聚集趋势。     

基于三维离散元法的筛分效率研究

为了深入了解散体物料的振动筛分机理,以KZX936型振动筛为模型,以三维离散元为方法,采用EDEM软件,选用3种粒度等级的颗粒,模拟了不同激振频率、振幅、振动方向角时的物料运动规律及筛分效率。结果表明:筛面足够长时,频率、振幅及方向角在初始时间时对筛分效率有较大影响,并随频率和振幅的增大而增大,且增大振幅有利于透筛。稳态时增大频率和振幅,筛分效率提高不显著。振幅降低为2 mm时,筛分效率先增加后减小。振动方向角取45°时动态筛分效率最大,并随着振动方向角的继续增大而减小。     

黄土振动压实试验研究

为研究黄土振动压实机理,优选振动压实作业参数,以名义振幅、振动频率和碾压速度为影响因素,在实验室进行3因素3水平振动压实正交试验.试验结果表明:各因素不同水平下,压实度随碾压遍数的增加而增大,但增长速率不同;振幅对压实度影响最大,其次是碾压速度,而振动频率对压实度影响较小;在同一振动压实过程中,压实度增长速率也不同,前8遍压实度增长较快,8遍后压实度增长速率降低.最佳的振动压实作业参数为:振幅1.6 mm,振动频率30 Hz,碾压速度为0.8 km/h.     

振动工况下船舶管道中冰晶流动特性

极地船舶航行中,针对船舶海水冷却系统管内冰堵问题,本文基于CFD数值模拟方法,采用欧拉-欧拉双流体模型研究振动对水平直管中海水-冰晶两相流流动特性的影响,分析不同振幅、振动频率工况下水平直管内冰晶颗粒体积分布及流动压降的变化。通过实验与仿真分析,在振动频率为20 Hz条件下,直管进出口压降随振幅从0增大到1.2 mm,误差在20%范围内,确保模型的有效性。随着振动频率从0增加到50 Hz及振幅从0增大到1.2 mm,直管上壁面附近海水-冰晶颗粒体积分布逐渐减少。流速及湍流动能在近壁处均低于主流区且随振动增加而增大,而在主流区受振动影响较小。     

基于有限元的压电风扇建模与仿真分析

为深入研究压电风扇的物理特征,本文采用ANSYS Workbench,建立压电风扇的简化模型,并对压电风扇的多种参数变化进行模拟仿真,实现对压电风扇机械特性的模态分析。仿真结果表明,保持压电风扇其它参数不变,振动薄片在一阶模态下振动,其最大的振幅随着振动薄片长度的增加而减小,压电风扇的最大振幅均出现在振动薄片的自由端,而且振动薄片的振动行为会随着振动阶数的增加而增加;随着振动薄片长度的增加,压电风扇的振动频率在不同阶数的振动下均减小;相同长度的振动薄片,在前三阶模态时,压电风扇的振动频率随着阶数的增加而增大。该研究揭示了压电风扇激励振动薄片的振动规律。     

大跨度斜拉桥拉索的参数振动

目的研究水平拉索和斜拉索在端部轴向激励和桥面竖向激励下的参数振动,探讨两种情况下拉索位移响应及索力的变化规律.方法以实际工程拉索为例,首先对水平拉索参数振动的偏微分振动方程进行数值求解,并进行扫频和参数分析;然后利用ANSYS建立了斜拉索在桥面竖向激励下的有限元模型,进行不同匹配频率下的振动响应分析.结果验证了拉索参数振动的发生条件,得到了拉索激励幅值、阻尼比、初始拉力变化对参数振动时拉索位移和索力的影响规律,以及斜拉索在桥面竖向激励下,振幅和瞬态索力的变化规律.结论一旦发生参数振动,拉索的振幅和瞬态索力都会有很大幅度的提高.有效控制拉索振动,减小振幅是至关重要的,瞬态索力也不容忽视;同时,在进行索力监测时,考虑桥面振动的影响是一个有待深入研究的问题.     

振动对TBM液压泵泵轴受力及疲劳寿命影响分析

针对硬岩掘进机(tunnel boring machine,TBM)强振动工况,分析引起泵轴疲劳失效的两种机理:载荷与材料性能变化.建立了泵轴在强振动下的受力仿真模型,仿真得到泵轴稳态受力幅值随频率及振幅均呈线性增加.根据经验数据,获得不同工况下的S-N曲线修正模型.建立泵轴的有限元模型,加载不同工况的载荷与材料参数,得到振动参数影响泵轴疲劳寿命的规律.结果表明:当振幅小于3 mm,频率小于20 Hz时,泵轴总能满足对寿命要求;当振幅大于4.8 mm时,不能满足其寿命要求;当频率为10 Hz时,能满足泵轴疲劳寿命的最大振幅为4.3 mm.     

完全湍流剪切层对圆柱涡激振动特性的影响

为研究完全湍流剪切层(2×10~4~4×10~4Re1×10~5~2×10~5)下雷诺数对涡激振动动态响应的影响,在OpenFOAM平台下采用有限体积法求解雷诺平均Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras一方程湍流模型,采用二阶范德波尔方程描述二维圆柱体涡激振动,对完全湍流剪切层下的圆柱绕流涡激振动进行数值计算,分析涡激振动的振幅、频率特性,并在Williamson-Roshko(W-R)图谱中分析旋涡尾迹脱落模式.结果表明:在相同折减速度下提升雷诺数时,圆柱振幅会显著增大,最大振动振幅值高于自由剪切层过渡旋涡区结果及修正Griffin图谱结果.雷诺数对提高圆柱的涡激振动振幅和同步区的范围具有决定性作用,在完全湍流剪切层中,当提升阻尼参数(α≥0.38)时,涡激振动的上部分支消失,振动频率出现"阶跃".     

振动流化床中微细粒级钛精矿的传热特性

用水平探头测定了微细粒级钛精矿振动流化床与浸没水平管间的传热系数 ,分析了操作气速、振幅、振动频率等因素对传热过程的影响。实验结果表明 :大致在 0 .2m/s的操作气速、2mm左右的振幅及 90 0～ 10 0 0次 /min的振动频率下 ,水平换热管的传热系数达到最大值 ,约为 10 0 0W·m-2 ·K-1。为微细粒级钛精矿的高效节能干燥提供了实验依据。     

磁悬浮旋翼驱动磁场对支承磁场的影响

通过理论分析以及有限元仿真分析，研究磁悬浮旋翼盘式电机的驱动磁场、磁悬浮系统的支承磁场以及二者之间的相互影响，得到影响的主要因素L₀。提出当关键临界尺寸L₀=11.87 mm时，驱动磁场对支承磁场的影响处于临界状态使其不失稳。通过等效试验对临界尺寸进行了试验验证。根据临界尺寸L₀提出磁悬浮旋翼的设计准则，和一套可行的磁悬浮旋翼设计方案。     

磁悬浮旋翼驱动磁场对支承磁场的影响

通过理论分析以及有限元仿真分析,研究磁悬浮旋翼盘式电机的驱动磁场、磁悬浮系统的支承磁场以及二者之间的相互影响,得到影响的主要因素L₀。提出当关键临界尺寸L₀=11.87 mm时,驱动磁场对支承磁场的影响处于临界状态使其不失稳。通过等效试验对临界尺寸进行了试验验证。根据临界尺寸L₀提出磁悬浮旋翼的设计准则,和一套可行的磁悬浮旋翼设计方案。     

强磁场下永磁机构的优化设计及磁力分析

以魔环安装完毕有效区内产生最大平均磁密为优化目标,在对强磁场下永磁材料磁特性精确模拟的基础上,将遗传算法与有限元分析及Preisach磁滞模型三者结合起来,对魔环内部软磁材料的结构进行了优化设计.将优化结果用传统简化方法(电流片等效法)进行验证,以证明其正确性,并用Ansoft Maxwell软件设计出合理的魔环纵向长度及魔环安装的初始位置,分析了魔环安装各步所受的静磁力情况,为魔环的安装提供了必要的参数.     

静态磁场谐振磁传感器设计

为了解决磁致伸缩/压电复合磁传感器测量静态磁场时需要交变激励磁场以及磁电电压输出低等问题,提出了一种改进结构的磁致伸缩/压电/音叉复合谐振磁传感器,采用COMSOL有限元仿真软件对传感器的应力与应变分布以及音叉的振动模态进行仿真.结果表明,传感器的谐振频率随着磁场强度的增加近似线性递增;在0～1 000 Oe磁场范围内,灵敏度达1. 750 5 Hz/Oe,是改进前的7倍,验证了传感器改进结构的有效性.     

环境磁场对磁记忆检测信号的影响

通过对一铁磁性试件进行磁记忆检测实验,选择手机信号作为干扰源,研究不同环境磁场下试件磁记忆检测信号的变化情况.同时,对试验过程中的环境磁场对磁场强度变化的影响进行了机理分析.研究结果表明:对不同程度的环境磁场干扰,检测得到的试件磁记忆信号差别显著;周围有放置手机但不通话时,环境磁场的干扰程度不大;随着周围环境的通话手机数量逐渐增多,环境磁场的干扰程度不断加大直至足以影响检测精度.     

利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法

针对磁钉导航系统中磁钉地图创建困难、现有建图方法不适用于多路口磁钉地图的问题,提出一种利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法.首先采用惯导、里程计和磁尺采集道路磁钉数据,依据标志磁钉划分磁钉段,从传感器数据中提取出磁钉段的特征,进行特征匹配,在匹配成功的磁钉段之间建立闭环约束.然后利用改进图优化算法,减小错误闭环约束对优化结果的影响.最后从优化完成的图中提取出磁钉点,再建立磁钉地图.基于真实道路环境的实验结果表明:利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法操作简单,建立的磁钉地图精度较高,全局一致性很好,导航试验也验证了地图的可用性.该方法可以很好地解决多路口磁钉地图建图问题,是一种有效的磁钉地图创建方法.     

磁荷的多极辐射场强和能流密度

在Dirac磁单极存在的情况下,考虑保持Maxwell方程双矢势下的电磁对偶性。利用有磁荷存在的d’Alembert方程推迟解,求出了带磁荷粒子的电磁辐射的表达式。最后得到磁多极辐射表达式。     

磁种絮凝-磁分离法处理含锌废水的研究

采用磁种絮凝-磁分离方法对模拟某锌盐制造企业的排放废水进行处理,研究了废水pH值对其Zn^2＋去除效果的影响、絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）和磁种（Fe3O4）对氢氧化锌沉淀物沉降性能的影响以及外加磁场对磁种-氢氧化锌絮凝体沉降性能的影响。结果表明,有利于Zn^2＋沉淀的最佳废水pH值为9-12;PAM与磁种同时使用能改善Zn（OH）2的沉降性能;在外加磁场作用下,废水中的磁种-氢氧化锌絮凝体由于受到与重力方向一致的磁力,其沉降速度加快,污泥压缩得更快、更实,上清液中锌的质量浓度降至0.83 mg/L;磁性矾花絮凝体经硫酸溶液或氢氧化钠溶液浸泡后,过滤得到的磁种可循环使用,滤液中的锌可回收利用。     

磁选法去除粉煤灰中磁性铁的研究

研究了应用磁选机去除粉煤灰中磁性铁．利用粉碎机粉碎试样，在粉煤灰的粒度为0．074mm时，磁场强度为744kA·m^-1时，磁选次数为3次的条件下，将粉煤灰中的铁含量（质量分数）由6．27％降到了2．41％，去除率达到61．51％，回收率为92．11％．该方法快速准确，操作简便，可用于粉煤灰中磁性铁的去除．     

释放式印字机构线圈磁场有限元分析

建立了释放式印字机构激磁系统的理论分析模型，并采用矢量磁势对典型印字机构的激磁系统进行了有限元分析，得到了磁场的分布规律，讨论了激磁线圈磁场的特性和磁路间的耦合关系。