三维薄壁结构与流体相互作用数值模拟

基于通用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)求解器和自编制三维非线性壳体有限元程序,发展一种用于解决三维弹性薄壁结构与粘性流体相互作用问题的数值方法.用CFD求解器Fluent求解粘性流体流动,采用基于三维薄壳非线性理论建立的有限元程序来求解薄壁结构的变形,通过交错方法实现流体和结构的耦合.考察三维非线性壳体有限元程序在解决屈曲和后屈曲问题时的可靠性;通过求解可塌陷直管和粘性流体相互作用问题,检验流固耦合方法的可靠性;研究呼气过程中可塌陷分叉肺管和气流的相互作用问题.重点考察分叉结构中可塌陷管和不同雷诺数流动之间的相互影响.     

基于单代号网络计划的航后保障程序研究

从机务角度提出了单代号网络计划解决航班延误,不仅能够计算出机务人员完成航后保障工作所需时间,还可以找到缩短工期的关键工作,减少由于航后问题造成的航班延误.     

考虑认知不确定性的多状态系统Birnbaum重要度分析方法

重要度分析是辨识复杂系统可靠性薄弱环节的有效手段。但现有的重要度分析方法均假设系统及组成部件的退化规律是完全精确已知的,即系统和部件的退化或失效模型是可以被精确估计的。针对实际工程中由于小样本、失效数据不足且难以获取、失效或退化机理不明确等因素所产生的退化模型参数认知不确定性,提出一种考虑认知不确定性的多状态系统Birnbaum重要度分析新方法,利用证据理论和马尔科夫模型分别开展认知不确定性量化和多状态系统可靠性建模,从而有效地量化部件退化参数的认知不确定性对系统可靠度和重要度的影响。该方法被应用在重型数控车床的刀具进给控制系统的可靠性分析中,以阐明认知不确定性对部件重要度分析和排序的作用与影响。     

超短钢纤维混凝土抗侵彻性能的实验研究

开展了半球头杆弹侵彻纤维体积含量分别为0、3%和6%的钢纤维增强混凝土靶板的实验研究,测得了侵彻弹的初始速度和剩余速度,观测和分析了靶板的破坏形态.实验结果表明,随着钢纤维体积含量的增加,杆弹的速度消耗加大,靶板的吸能增加,靶板的破坏程度减弱;超短铜纤维能明显增强混凝土材料的抗侵彻性能,随纤维含量的提高增强效果更佳.     

仿生六足机器人机构设计及控制方法研究

机器人足部与壁面间的粘附能力及其运动控制策略是爬壁机器人能够在处于不同倾斜度的壁面上爬行的关键技术。模仿甲虫足部钩刺对抓的特征及尺蠖蠕动爬行运动特性设计了一种可灵活转向的仿生六足爬行机器人机构。该机器人采用CPG(central pattern generator)仿生控制方法实现其在粗糙壁面上的任意方向的运动,并且通过超声波传感器的反馈信号能够实现避障功能。机器人足部采用对抓设计提高了爬行稳定性,同时CPG控制方法简单、新颖。基于Matlab软件建立了CPG控制网络,并结合反馈信号实时调节网络输出。在Webots移动机器人仿真环境下完成了机器人建模,CPG控制器程序编写,通过动态仿真验证了六足机器人机构和控制方法的合理性,机器人爬行速度约2.7 cm/s。     

钻速及井斜的ANFIS模型与多元回归模型比较评价

将地层可钻性K、井深H、钻压P、转速n和泥浆冲洗量Q这5个参数作为输入变量,选用历史录井数据作为样本,基于多元回归和基于自适应神经网络模糊推理(ANFIS)的方法,各建立一套钻速及井斜模型。使用所建立的模型进行钻速以及井斜预测,结果表明,2种方法所建立的模型对钻速和井斜的预测结果与实际值均比较吻合,模拟效果较好,但多元回归模型对钻速预测比ANFIS模型效果好,而ANFIS模型对井斜预测比回归模型效果好。     

快速煅烧分解石灰石对其吸收CO2和SO2的影响

在加热过程中,应用一种新型的快速加热装置——铂膜反应器,及时准确地获得样品质量和颗粒温度,来研究石灰石的煅烧分解,并对石灰石加热速率高达750℃/s下的分解反应特性,及其对分解后产生的氧化钙吸收CO2和脱硫的化学反应特性进行了研究.实验表明,在初始加热阶段,高升温速率明显阻碍了煅烧分解的进行,这对分解后的CaO吸收CO2的效果影响不大.当加热速率升高时,石灰石分解后产生的CaO吸收CO2和脱硫过程中,钙利用率显著下降.     

机械胸鳍式仿生水下机器人的动力学特性研究

对新近研制的仿生水下机器人Robo—Mackerel，建立其在胸鳍摆动模式下游动的物理模型，并给出机械胸鳍摆动的运动方程。利用库达-儒柯夫斯基定律和二维叶素理论，分析Robo—Mackerel巡游时受到的流体作用力。通过动力学仿真，计算Robo—Mackerel的游速、推进力、瞬时功率和平均效率等水下推进性能指标。为有效地提高Robo—Mackerel的水下推进性能，分析讨论了机械胸鳍摆动各运动学参数和上述指标的关系，并提出各运动学参数的最优值。     

基于SCORE结构的QoS模型实现算法

根据在核心路由器不保留每一个流的状态的SCORE(可扩展核心式)网络结构的特点,在文中,提出了两个分布式算法来实现QoS列表和接纳控制。它显著地提高了在数据平面和控制平面的可扩展性,在灵活性、利用率和服务保证的水平方面提供了可保证的服务,接近提供每一个流的状态的保证型服务。     

龙卷风冲击高层建筑气动力效应数值模拟

龙卷风是一种大型气旋流动,具有很强的破坏力,是抗风减灾工程中重点防范对象之一。现有龙卷风研究多集中于低矮建筑或输电线塔等结构,对作用于城市高层建筑结构的龙卷风流动特征及气动力响应还认识不清。该文采用大涡模拟开展了龙卷风数值风场模拟,与文献提供的龙卷风风洞实验结果进行了校核,获得了实验室尺度下龙卷风冲击高层建筑的风荷载特征和规律。进一步针对全尺寸条件下F2级龙卷风冲击不同尺度和形状的高层建筑流场开展模拟,分析其流场特点和气动载荷响应特征,揭示了龙卷风冲击不同尺度和形状的高层建筑流场差异和气动荷载产生机理。