颅内动脉瘤的数值模拟研究进展

随着医学检查技术和医学设备的发展,颅内动脉瘤患者被发现的越来越多,对于颅内动脉瘤的治疗以及预防其破裂是十分紧迫的。近期研究表明,数值模拟血流动力学的参数与动脉瘤发生、发展、破裂都有密切的联系,且可以对治疗进行干预,模拟治疗后的效果。数值模拟能够成为研究颅内动脉瘤血流动力学的重要手段。     

中间相炭微球活性炭吸附苯酚动力学模型研究

以中间相炭微球为原料,采用碱活化法制备高比表面积活性炭。通过探究活性炭吸附过程的动力学模型变化,寻找最适合吸附模型,探讨吸附原理和吸附机制。结果表明:温度低于50℃,吸附以准二级模型为主;温度高于50℃,吸附以准一级模型为主;活化能为25.95kJ/mol。这说明活性炭孔径较大,扩散速度快,吸附过程受控于吸附质(苯酚)与吸附剂(活性炭)表面之间的作用。     

基于旋转基线的仿生学测向研究

基于奥米亚棕蝇耦合处理机制研究了一种新型测向方法,与常规两阵元模型不同的是生物两耳间存在不可忽略的耦合响应,将生物的耦合效应量化成增加有效基线长度的度量。在前人建立的简化力学模型的基础上,研究其物理本质和动力学特性,分析时域响应和频域响应,研究了高斯噪声对响应的影响。与基线旋转相结合初步完成了对信号源的测向要求。研究表明,利用生物的耦合效应增加了基线长度,为超短基线高精度测向提供了理论依据。     

散粒货物建模对车体动应力计算影响分析

建立铁路货车敞车车体装载散体煤D-P塑性单元及散粒煤质量单元简化模型,通过Craig-Bampton法计算柔性体,将生成的两个柔性车体模型与铁路货车全尺寸试验台架模型集成,建立刚柔耦合多体动力学模型.在台架仿真模型中输入实物试验台架驱动载荷,进行了系统模态及车体动应力计算,完成两种散粒货物建模对车体动应力计算影响分析.结果表明:两种散粒货物模型的车体底架动应力计算结果与试验结果均具有较好的一致性,散粒货物建模方式对敞车底架的动应力计算结果影响不大;但两种散粒货物模型的车体侧墙结果区别较大,D-P单元模型与试验结果更为吻合.考虑到D-P单元建模的效率低,而车体主要承载部位又在底架上,实际中仅考虑车体底架时,可采用质量单元模型进行柔性体建模.     

锂辉石-氧化钙烧结法提锂的物相重构与动力学

对锂辉石-氧化钙烧结过程进行热力学分析，绘制了各反应Gibbs自由能与温度的关系图。结果表明，Al₂O₃会优先和Na₂O、Li₂O、K₂O反应，然后与CaO反应生成CaO·Al₂O₃，而且烧结温度需高于1060℃以保证LiAlSi₂O₆能够完成晶形转变。并探讨了锂辉石-氧化钙烧结法提锂的反应机理。考察了不同烧结条件对锂浸出率的影响并对熟料进行X射线衍射（XRD）分析表征。实验结果表明，在配料比为1∶1.25、烧结温度1150℃、烧结时间60min时，锂的浸出率达到92.14%，熟料中的主要物相为Ca₂SiO₄与LiAlO₂。利用XRD和扫描电镜-能谱联用仪（SEM-EDS）对熟料与浸出渣的物相、显微形貌及元素分布情况进行了分析表征。为了确定烧结反应的控制性步骤，在最优烧结条件的基础上对烧结过程进行动力学分析，结果表明，锂辉石-氧化钙烧结体系属于球形颗粒三维界面化学反应控制，烧结过程的动力学拟合方程为\mathrm{1}-{(\mathrm{1}-x)}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}}=\mathrm{0.00677}t。     

内阻尼对柔性连接转子系统稳定性的影响

工作在高速柔轴下的柔性连接转子容易发生转子动力学失稳，柔性连接处内阻尼是引起失稳的主要因素。采用Kelvin-Voigt黏弹性理论建立转子柔性连接的复刚度内阻尼模型，通过Kelvin-Voigt黏弹性理论损耗因子与转子模态测试得到复刚度模型中代表内阻尼的虚部系数，应用拉格朗日方法建立柔性连接转子系统的动力学方程。结合试验结果验证了模型的合理性，研究了连接处内阻尼和减振器动力学参数对转子系统稳定性的影响。结果表明，增大柔性连接处内阻尼会极大降低转子系统的稳定性，增大减振器中的刚度系数和减小折合质量可有效提高稳定性，系统的稳定性需从连接处和减振器两方面协调设计。     

市政污泥与水泥生料混合热重及动力学分析

为研究水泥窑协同处置市政污泥的燃烧动力学特性,采用热重分析方法分别对市政污泥、煤和水泥生料及三者混合样品进行热动力学分析,求解了反应活化能和机理函数。结果表明:市政污泥燃烧有4个阶段,有机物分解和部分挥发分析出阶段活化能为69.87 kJ/mol、机理函数为(-ln(1-α))~4,剩余挥发分析出和固定碳燃尽阶段活化能为78.94 kJ/mol、机理函数为(-ln(1-α))~3;煤和水泥生料热重分析过程分为煤燃烧和生料分解2个阶段,反应活化能分别为43.58、118.21 kJ/mol,机理函数分别为(1-α)~(-1)-1、((1+α)~(1/3)-1)~2;市政污泥替代20%煤后,第1阶段活化能基本不变,机理函数由(1-α)~(-1)-1变为(1-2α/3)-(1-α)~(2/3),反应机理由"化学反应"变为"圆柱对称型三维扩散",第2阶段活化能降低,机理函数表达式由((1+α)~(1/3)-1)~2变为((1+α)~(-1/3)-1)~2,反应机理不变。     

低阶煤热解条件对高炉喷吹半焦燃烧性能及动力学特性的影响

采用热重分析法研究了不同热解条件下半焦的燃烧性能和动力学特征，利用Ozawa法求取动力学参数。结果表明，热解温度越低、保温时间越短时，半焦的燃烧性能越好；热解升温速率对半焦燃烧过程的反应程度影响不大；粒度越大，燃烧性能差异性越明显。热解温度对半焦燃烧性能影响较大，550℃是本研究中制备高燃烧反应性半焦的适宜热解温度。两种不同粒度原煤制得的半焦均随转化率增大，活化能减小。1~3 mm原煤在热解温度为550℃时所得半焦在燃烧过程中符合反应级数模型，化学反应为限制性环节，反应最概然机理函数为f(α)=(1–α)2。     

基于虚拟样机技术的叉车转向桥动静态特性分析

叉车转向桥是实现转向功能的关键零部件,其结构是否满足设计要求将直接影响叉车的使用安全。以某公司生产的某型号的叉车转向桥桥体为研究对象,基于虚拟样机技术ADAMS建立转向机构的多体动力学仿真分析模型,获得转向桥体所受载荷随时间变化规律曲线。基于ANSYS Workbench对叉车转向桥体进行静力学仿真分析和谐响应分析,验证其设计强度是否满足设计要求,针对分析结果,对该转向桥体进行结构优化设计。结果表明,该转向强度满足设计要求,同时该转向桥引起共振的频率为530 Hz,远远大于路面引起的共振频率,该桥体结构设计合理。基于虚拟样机技术的叉车转向桥体动静态特性分析将对后期新产品的开发和优化设计提供重要的参考依据。     

结构参数对抗性消声器性能影响分析

加装消声器是控制车辆噪声最有效最直接的方法,其既允许气流顺利通过,又有效阻止或减弱声能向外传播。针对扩张室消声器中的抗性结构进行分析,建立其有限元模型,运用SYSNOISE进行声学性能分析,对比分析扩张比、扩张室长度、膨胀腔数量、有无内插管等对传递损失影响;基于FLUENT进行空气动力性能分析,对不同扩张比、带内插管等结构阻力特点进行分析。析结果可知:简单扩张腔,扩张比决定消声量;而扩张室的长度则对消声频率起决定作用,其增加,则使得传递损失的带宽却随之减少,而通过的频率数目则增加;通过布置内插管,可以有效增大消声频带;膨胀腔数量与传递损失呈正相关,其增加时,消声频率则变宽,而通过的频率数目则相应减少;不同扩张比扩张室消声器的阻力损失相差不大,但阻力损失的基值比较大,是一种阻力损失相对比较大的消声器结构;带内插管扩张室消音器压力损失明显减小;分析结果为此类设计提供参考。