求解声波动方程的隐格式有限体积法

为研究声传播问题,提出一种声波动方程的隐格式有限体积法,该方法将格点型有限体积法与Newmark格式相结合.模拟平面波的传播过程,对比分析隐格式有限体积法和文献中显格式有限体积法的精度、稳定性及计算消耗等方面的性能.数值结果表明:当λ/Δx≥10时,两种算法均能得到满足精度要求的解;采用无条件稳定的隐格式算法,当满足ω0Δt≤0.3时,预测声压的相对峰值误差1%;当采用相同时间、空间步长时,隐格式算法精度高于显格式算法;隐格式算法对吸收边界的处理精度高于显格式算法,但对全反射边界的处理精度低于显格式算法;两种算法内存消耗比较接近,显格式算法的CPU耗时较少.     

浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量 对不同灌水定额的响应

为确定适宜多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿的灌溉制度, 试验设定 5 种灌水定额( 22. 5、 30.0、 37.5、 45.0 和 52.5 mm) 并以地面灌为对照组( CK) , 研究灌水定额对浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量的影响。结果表明: 不同灌水定额下各茬苜蓿的耗水强度为第 2 茬> 第 1 茬> 第 3 茬, 且均在孕蕾期达到峰值。各茬苜蓿的总耗水量表现为第 2 茬> 第 3 茬> 第 1 茬, 且耗水量分别在分枝期、初花期及孕蕾期最高。灌水定额大于 45.0 mm 时, 耗水强度增加趋势不明显且与地面灌( CK) 相近。45.0 mm 灌水定额与地面灌( CK) 间的耗水量差异不显著( P < 0.05) 。高灌水定 额( 45.0、52.5 mm) 与地面灌( CK) 之间的总耗水量、总产量以及总水分利用效率差异不显著, 与低灌水定额( 22.5、 30.0、37.5 mm) 差异显著( P < 0.05) , 且各茬苜蓿此三项指标的差异性一致。总产量与总水分利用效率在灌水定额 为 45.0 mm 处达到最大, 与地面灌( CK) 相比分别增加了 9.05% 、14.54% 。选用 45.0 mm 灌水定额和 54.0 mm 灌溉定额作为多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度较为合适。     

机械弹性车轮随机振动理论与数值分析

针对现有轮胎模型不再适用于机械弹性车轮的振动分析的问题,依据其结构特点和铰链组单向传力特性,提出弹性绳索简化模型,推导弹性绳索刚度表达式、总等效刚度表达式以及系统频响函数,建立完整的振动分析数学模型.基于弹性绳索数学模型,进行C级随机不平路面输入激励下的随机振动分析,得到轮毂中心时域位移响应和频域功率谱密度响应.有限元仿真试验结果表明:机械弹性车轮共振频率为19~21 Hz,验证了弹性绳索模型的正确性.     

燃气轮机排气温度异常检测及诊断

针对燃气轮机运行过程中的健康维护问题,提出了一种基于模糊C均值聚类的燃气轮机排气温度异常检测方法。以某型工业燃气轮机为例,采用模糊C均值聚类算法对排气温度的监测数据进行了聚类分析,得到了燃气轮机不同运行状态下的排气温度特征模式,并在此基础上实现了燃气轮机排气温度异常状态下的故障诊断分析。研究结果表明,燃气轮机甩负荷及其热通道部件的损坏失效均能够对排气温度产生不同程度的影响,模糊C均值聚类算法可以有效实现燃气轮机排气温度的异常检测,为燃气轮机性能退化预测及故障诊断提供决策参考。     

电控柴油机分缸均衡控制算法及试验

柴油机各个气缸的进气量、喷油量、燃烧等存在差异,导致气缸间存在做功差异,直接影响柴油机转速的平稳性以及排放性能等。针对位置式电控柴油机,采用PI闭环控制,通过瞬时转速信号识别并计算各缸的工作差异,利用分缸均衡控制算法对油量进行补偿修正。试验结果显示低转速稳态工况转速波动由7 r/min降至3 r/min,各缸工作不均匀度由±5 r/min降至±2 r/min,在瞬态过程和高转速3 400 r/min时该算法仍然适用有效。     

分支型微通道水-油两相流数值模拟

为了研究分支型微通道内水-油两相流动,采用水平集法进行数值模拟.微通道几何参数和流体在壁面滑移程度的变化,对液滴尺寸产生不同影响。随着入口角的增大,液滴长度呈二次变化;离散相通道越宽,液滴长度受入口角影响程度越大;在入口角是60°的通道内,随着滑移尺寸的增加,液滴长度增长程度逐渐减缓,通道内流体受壁面滑移作用的厚度约占主通道的56.3%.对微流体混合系统的优化设计提供了参考.     

虚拟场景中片理颗粒的碰撞仿真

片理颗粒的碰撞在工业生产中占有很大比重,但是由于其混合碰撞的过程不可视,这就使得对它的观察和研究非常困难。文章采用图形引擎OSG和物理引擎Bullet,设计了片理颗粒混合碰撞仿真系统。操作人员通过使用本系统,可以获得重要参数,以便对实际生产进行指导。本系统通过解决图形场景中3DS模型和片理颗粒的控制、碰撞检测、OSG图形引擎与Bullet物理引擎结合以及场景渲染优化等关键技术问题,最后实现仿真模拟程序。操作人员可以通过对系统的信息交互,从而可以观察相应数据所产生的颗粒混合碰撞的过程。     

主动式电子节气门控制系统

针对传统机械式节气门控制的缺陷问题,设计了一种基于霍尔角度传感器的非接触式主动电子节气门结构,采用混合前馈和PID反馈的控制算法控制节气门开度。以MC9S12系列MCU为主芯片,使用AS5045霍尔角度传感器和飞思卡尔MC33931作为电机驱动桥芯片,建立主动式电子节气门的硬件电路并进行实验验证。实物在环实验结果表明:该主动式电子节气门系统的响应速度、控制精度以及抗扰动性都能达到满意效果,从而验证了该主动式电子节气门系统的可行性。     

基于最优控制理论的智能车辆轨迹生成方法

为了能够生成适应不同道路环境的动态轨迹,在最优控制理论的基础上进行了改进,在方法中建立了包括3个常用评价指标:时间、消耗能量和距离障碍物最短距离的动态评价函数,研究了不同权重系数对轨迹特征影响的规律,进而得出了启发式权重调整规则和调整流程。仿真结果表明,本文提出的基于最优控制理论的轨迹规划方法是有效可行的,得出的权重调整方法是正确的,使用本文方法可以生成适用于不同道路环境的动态行驶轨迹,且轨迹满足多种约束条件。     

煤及半焦的XRD结构分析

通过XRD(X射线衍射)对3种单煤以及不同温度半焦的结构进行分析:晋城无烟煤与潞安贫煤在873~1073 K之间温度的半焦性能比较好,而烟煤则在873 K温度左右的半焦性能良好。样品微晶参数的测试结果表明,随着热解温度升高与焦化程度的增加,"煤晶核"BSU的延展度、网面间距、微晶中芳香层单层之间的距离d002、芳香层片平均堆砌厚度Lc、芳香层片的直径La呈现规律性变化。随着热解温度的不断增加,002衍射峰的峰位偏移程度不大,煤的芳香层单层之间的距离d002变化不明显,表示芳香层叠片大小的Lc、La值具有随着加热温度的升高呈先减小后增大的趋势,但是煤热解的三个阶段性特征比较明显。原因是第一阶段随热解温度的升高,碳、氢元素的含量呈先降低后升高;第二阶段芳香族化合物增加与挥发物质的大量逸出;最后阶段中脂肪族化合物、脂环族化合物裂解同时侧链减少,导致煤中大部分物质聚合成稠和度更大的芳环结构,结构渐趋有序化,晶化程度增加。