基于SAE模型非光滑表面对气动减阻的影响

以SAE汽车模型为研究对象,采用计算流体力学数值模拟方法研究非光滑表面布置位置对气动性能的影响。通过对SAE汽车模型的不同位置(侧部、底部、顶部、前部、尾部)布置凹坑型非光滑表面,计算SAE汽车模型的空气阻力系数,比较光滑表面与非光滑表面的流线、速度矢量以及压力,分析非光滑表面气动减阻机理和减阻效果差异的原因,根据分析结果得到了合理且能够减阻的汽车非光滑表面布置位置。     

电动机在平流层环境中的温度场分析

平流层飞行器多采用电动机作为驱动、伺服部件。文章以海拔高度20 km为例,研究平流层环境中电动机运行时的温升情况。进行电动机发热与散热的机理分析,利用有限元仿真软件,确定无刷直流电动机(BLDCM)在平流层环境下的温度场,对比了陆地环境和20 km平流层环境电动机温升过程的差异。并通过试验得到电动机在平流层环境中的温升情况,验证理论分析与仿真结果的正确性。     

2012年“华夏建设科学技术奖”获奖项目(一等奖) 建筑群风环境测试与评估技术研究

一、立项背景随着社会经济的高速发展,城市中出现了越来越多的高大建筑,这些建筑在彰显社会进步成果的同时,也在改变着城市的局部风环境。建筑风环境问题在发达国家和地区已经引起相当的重视,并上升到立法规范管理的层面。许多城市制定了专门法规,来监督管理新建和改建城市街区与住宅小区的建筑风环境问题,大型的工程项目都要进行风环境的强制性评估。     

视觉知识：跨媒体智能进化的新支点

回顾跨媒体智能的发展历程,分析跨媒体智能的新趋势与现实瓶颈,展望跨媒体智能的未来前景。跨媒体智能旨在融合多来源、多模态数据,并试图利用不同媒体数据间的关系进行高层次语义理解与逻辑推理。现有跨媒体算法主要遵循了单媒体表达到多媒体融合的范式,其中特征学习与逻辑推理两个过程相对割裂,无法综合多源多层次的语义信息以获得统一特征,阻碍了推理和学习过程的相互促进和修正。这类范式缺乏显式知识积累与多级结构理解的过程,同时限制了模型可信度与鲁棒性。在这样的背景下,本文转向一种新的智能表达方式——视觉知识。以视觉知识驱动的跨媒体智能具有多层次建模和知识推理的特点,并易于进行视觉操作与重建。本文介绍了视觉知识的3个基本要素,即视觉概念、视觉关系和视觉推理,并对每个要素展开详细讨论与分析。视觉知识有助于实现数据与知识驱动的统一框架,学习可归因可溯源的结构化表达,推动跨媒体知识关联与智能推理。视觉知识具有强大的知识抽象表达能力和多重知识互补能力,为跨媒体智能进化提供了新的有力支点。     

非光滑表面对汽车尾涡结构的控制分析研究

车身气动阻力直接影响汽车的动力性和燃油经济性,尾涡结构对于车辆空气阻力的形成有很大的影响,非光滑结构在车身的合理布置能有效地减小汽车的空气阻力。为了研究车身非光滑结构对汽车尾涡结构的影响与控制,将凹坑型非光滑单元分别布置在MIRA阶梯背模型尾部、顶部、行李舱盖等表面,运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值仿真与风洞试验相结合的方法,对比分析车身表面光滑模型与车身表面非光滑模型尾部流场的压力、湍流耗散率、速度矢量等参数的影响,探讨非光滑结构的扰动效应及其对尾涡形成的控制作用,得出非光滑结构能延迟气流分离,控制后风窗上猫眼涡与尾部剪切涡流,也能抑制汽车尾部主涡的生成。为有效控制车辆尾迹中旋涡结构,抑制涡激振动,改善汽车气动特性提供重要依据。     

FAE方法在屋盖结构雪荷载研究中的应用

雪荷载设计是大跨屋盖结构设计中的重要环节,目前国内工程实践中的设计雪荷载通常是采用规范条文,个别重要的工程还会结合CFD数值模拟的结果。由于试验设备和条件的限制,较少采用实验对其进行验证。有限面元法结合了常规风洞试验模拟和计算机仿真技术,是一种研究大跨度屋盖结构雪荷载分布的有效方法。本文对其进行概述和分析,并以高低屋盖结构为例,采用有限面元法研究了风速和风向角对屋面积雪分布系数的影响。结果表明:与我国现行《建筑结构荷载规范》比较,二者整体分布规律基本一致,但在具体分布数值上略有差异;风速、风向亦对高低屋盖的积雪分布系数具有重要影响,就本文研究的高低屋盖结构而言,积雪分布系数随风速增大而增大,在270~337.5°风向角范围内屋盖的雪荷载分布较为不利,但在规范中并不考虑这种斜风向不利分布工况。     

建筑结构风荷载与风环境数值模拟仿真研究与工程应用

本文首先对建筑结构风工程数值模拟方法的特点做了简明介绍; 接着提炼了风工程数值模拟研究的几个基础问题包括湍流模型与数值参数影响、平衡边界层的数值模拟、复杂建筑结构的数值风洞建模等, 介绍了这方面的最新研究进展和成果; 然后, 结合建筑工程实践, 概述了风工程教值模拟方法在解决复杂建筑结构风荷栽与风环境等问题中研究和应用成果; 最后, 对风工程数值模拟研究做了展望。其中许多成果为作者在研究和实践中的提炼和总结。对从事建筑结构风工程数值模拟研究具有一定参考价值。     

Cr含量对(TiB_w+TiC_p)/(Ti-4.0Fe-7.3Mo-xCr)复合材料组织及性能的影响

钛合金因其优异的强韧性是具有广泛应用背景的轻质材料,但其硬度较低导致耐磨性较差,限制了其作为结构部件的应用。利用Cr3C2,B4C和石墨粉体之间的原位反应,制备了增强相体积分数为10%,TiC和TiB摩尔比1∶1的(TiBw+TiCp)/(Ti-4.0Fe-7.3Mo-xCr)系钛合金基复合材料。混合粉料采用热压烧结方法在20 MPa压力,氩气气氛保护,1300℃条件下保温1 h进行制备。并对复合材料的微观组织结构和力学性能进行了研究。研究表明,通过控制Cr3C2,B4C和C的含量配比,改变以Cr3C2引入的Cr含量对基体和增强相均有影响。复合材料基体由α-Ti和β-Ti两相组成,随Cr3C2引入的Cr含量的增加,β-Ti的含量增加。并且当Cr3C2形式引入的Cr含量由2.2%增加到5.2%时,复合材料的强度得到显著提高,最高可达到908.7 MPa,但其杨氏模量从170 GPa下降到150 GPa,而复合材料的洛氏硬度HRC稳定保持在55,大大高于基体合金。并且Cr3C2的引入也影响着复合材料中原位合成的TiBw与TiCp增强相的分布位置和形态。随由Cr3C2的引入Cr含量增加,TiB晶须的长径比提高,TiC颗粒的粒度细化,对复合材料的强度和韧性起到强化作用。     

InP系波导和光电探测器的单片集面器件制作

报道了应用液相外延（ＬＰＥ）方法,制作了ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓ半导体光波导和ＩｎＧａＡｓ－ＰＩＮ光电探测器的单片集成器件,器件性能的几个主要参数与国外的同类器件相近。