车用液力变矩器混合流道CFD仿真方法

针对车用液力变矩器复杂动态过程中工作相位随时发生转换,不能及时判断相应流场结构的改变,难以对瞬时流场特性进行准确仿真的问题,基于传统变矩器CFD流道模型和导轮空转无叶片模型,建立了液力变矩器混合流道CFD仿真模型。该仿真模型可以自动识别变矩器变矩、偶合和功率反传等工作相位及其相位转换过程,并根据导轮是否空转自动选择相应流道模型。对某变矩器进行了一系列稳态通用特性和动态特性的仿真与试验研究,对比结果表明,液力变矩器混合流道CFD仿真方法对变矩器稳态和动态特性仿真精度较高,有效解决了变矩器复杂动态过程难以快速实时仿真的问题,具有一定的工程实际意义。     

切入式外圆磨削接触刚度与固有频率研究

基于外圆切入磨削系统动力学简化模型,对磨削材料去除率模型的时间常数进行研究,提出了切入式外圆磨削接触刚度的有效测量方法,并建立了磨削接触刚度与系统固有频率的关系模型。通过大量磨削实验,验证了不同磨削工艺参数与接触刚度、系统固有频率及颤振频率的变化规律。研究结果为后续避免或抑制磨削颤振以及磨削工艺参数优化研究提供了实验基础和理论依据。     

梯恩梯/萘共晶初始热分解的反应分子动力学模拟

ReaxFF反应力场在冲击起爆、爆轰等问题中的应用多围绕常规含能材料。利用增加了长程修正项E_lg的ReaxFF/lg反应力场对梯恩梯/萘（TNT/C₁₀H₈）共晶初始高温热分解进行模拟,并通过TNT单晶比较了C₁₀H₈对共晶整体反应特征的影响,利用指数函数及反应速率方程拟合得到共晶初级吸热反应和次级放热反应的活化能分别为35.7 kcal/mol和56.1 kcal/mol. 初级吸热反应的活化能与TNT单晶基本相同,而次级放热反应的活化能则远远高于TNT单晶,并且同温度条件下共晶次级反应放热量小于TNT单晶。拟合得到的反应物的衰减速率表明,C₁₀H₈的加入将抑制共晶内TNT的分解。产物识别分析显示初始产物为NO₂、NO和HONO,并且通过NO₂和TNT_—NO2,NO和TNT_—NO,HONO和TNT_—HONO分布数量的比较论证了固相共晶和TNT单晶的初始反应路径为双分子反应机制。共晶热分解最终主要产物为N₂,H₂O,CO₂和CO. 并且由于共晶内C₁₀H₈分子C—C键断裂所需的能量高于C—H键断裂所需的能量,C₁₀H₈分子的初始热分解路径为C—H键断裂,并且形成的H原子将促进共晶内H₂O的产率高于TNT单晶内H₂O的产率。     

300MeV/A H_2~+可变能量超导回旋加速器束流引出物理设计研究

针对单粒子效应测试对质子束能量的要求,中国原子能科学研究院设计了一台300 MeV/A H_2~+超导回旋加速器,该加速器使用超导线圈实现主磁铁小型化,剥离引出H_2~+离子获得可变能量的质子束。通过调节剥离点位置和分析剥离后质子的轨迹与束流包络,对该加速器引出过程的束流动力学进行了研究,完成了引出过程的物理设计。结果表明,此台加速器可在205~240 MeV、265~300 MeV内连续变能量引出质子,在更低能量范围内有单能量点引出质子的能力。     

大豆油基生物柴油氧化动力学方程研究

作为衡量生物柴油品质的重要指标,氧化安定性优劣直接关系到生物柴油的应用前景。利用气相色谱及生物柴油氧化安定性测定仪测定了大豆油生物柴油在不同温度下脂肪酸甲酯质量浓度随时间的变化规律,得到了大豆油生物柴油的降解动力学曲线以及不同脂肪酸甲酯的反应速率常数K、活化能Ea,研究表明生物柴油氧化降解为拟一级反应;大豆油生物柴油、棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯的表观活化能分别为82.15、85.31、88.54、80.52、75.49 k J/mol,碳链长度缩短、不饱和双键增多会促进其氧化降解;生物柴油的氧化诱导时间与氧化速率常数的倒数成正比关系。     

溶剂效应对FOX-7晶体形貌影响的分子动力学模拟研究

利用Materials Studio软件中Growth Morphology方法模拟计算了1, 1-二氨基-2, 2-二硝基乙烯（FOX-7）的晶体形态和结晶习性,得到特定晶面的面心距离、面积、附着能等参数,确定了其形态学上重要的生长晶面及其表面结构。建立了双层结构模型,采用分子动力学模拟计算了溶剂分子和FOX-7主要生长面之间的相互作用,研究了溶剂效应对FOX-7溶液结晶过程中晶体形貌的影响,为FOX-7溶液结晶过程中溶剂的选择提供理论依据。采用实验的方法,在N,N-二甲基酰胺/丙酮结晶体系条件下重结晶制备了FOX-7,其外形规则、棱角圆润、长径比变小,与模拟结果具有一致性。     

H型钢万能轧机轧辊调整装置运动学动力学分析

 为了分析实际轧制过程中的振动和调节误差,研究了H型钢万能轧机轧辊调整装置基于理想约束副条件下的运动学与基于接触约束副的运动学动力学分析。从两者仿真结果的对比分析来看,理想约束条件下的水平辊调整速度是静态且恒定的0.691 4 mm/s;基于接触约束模型条件下的水平辊调整速度是动态的并呈现伴随冲击的周期性波动,大致是在0.688 7 mm/s处有比较大幅度的波动,且波动值相对理论值达36.64%,更加符合实际轧制工况。因此,基于静态设计的轧机在实际轧制过程中会出现比较明显的振动和调节误差,从而影响H型钢产品的尺寸精度和表面粗糙度,采用的变位系数蜗轮蜗杆传动是引起传动角速度波动的主要来源,这可为万能轧机的设计提供参考和依据。     

拦阻索冲击的多体动力学仿真研究

舰载机着舰时,尾钩冲击拦阻索导致索内应力动态向甲板两端传播。为研究拦阻索应力波传播规律及峰值决定因素,本文在多体动力学框架下,发展了基于绝对节点坐标法的具有接触碰撞功能的大位移索单元,在此基础上建立了包含缓冲装置的拦阻系统多体动力学模型,仿真揭示了拦阻索受冲击后应力波在传播过程中,分别在甲板两侧的导向轮和尾钩处,因横波的反射与叠加均造成了应力尖峰,而滑轮缓冲装置与钢索末端缓冲装置均能有效的降低索内应力峰值。拦阻系统中的钢索用轻质材料代替,亦能降低索内应力峰值。此外,本文建立的全尺寸舰载机拦阻系统多体动力学模型为系统的设计与优化提供了一种计算手段。     

基于计算流体力学与质点弹道耦合的底部排气弹工作过程以及射程预示

基于计算流体力学的优点以及目前底部排气弹射程预示问题,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,获得在整个减阻阶段底部排气弹底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化规律。研究结果表明：不同海拔发射的底部排气弹在减阻阶段的排气参数均随着时间的增加而呈增大的趋势,但在减阻末阶段,变化趋势变缓;随着海拔高度的增加,阻力系数随时间的增大而增加的趋势变得平缓,甚至会出现下降的趋势;在海拔0 km发射的底部排气弹在减阻阶段前期,底排装置以底排减阻模式工作,到减阻阶段中后期,底排装置的工作模式介于底排减阻模式和火箭增程模式之间。