基于云模型的路灯造型设计评价方法

为了满足广大用户和销售者对路灯造型设计评价的大量需求,提出了一种基于云模型的路灯造型设计评价方法。首先对路灯的美学特征、功能特征、人机属性、技术需求和环境需求等因素进行分析,建立由指标层、因子层、属性层和目标层构成的路灯造型设计评价指标体系;运用层次分析法确定各评价指标相应的权重系数。其次评价小组对路灯造型设计方案的各评价指标进行打分,利用云模型对评价结果进行分析,提出基于云模型的路灯造型设计评价方法。通过案例验证了该方法的合理性和有效性。     

基于证据理论的机械结构高效可靠性分析方法

提出一种证据理论与近似模型相结合的机械结构高效可靠性分析方法。首先基于证据理论建立可靠性分析数学模型，然后通过径向基函数构建极限状态函数的近似模型，并利用样本点局部加密来提高近似模型的精度，最后基于一阶近似可靠性分析方法对近似可靠性分析问题进行求解，从而获得衡量机械结构可靠性的可信度和似真度。算例结果表明该方法不但能保证计算结果精度，还提高了计算效率。     

全局力平衡PDC钻头布齿优化设计

针对聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在钻井破岩过程中因受力不平衡，导致钻井倾斜、井径扩大、钻头产生横向振动和涡动，造成钻头早期失效的问题，基于已有PDC钻头切削力学知识，构建了PDC钻头弯曲力矩及全局力平衡布齿优化设计模型，并提出模型求解方法。布齿设计实例结果表明，采用全局力平衡布齿设计方法得到的布齿结构可使PDC钻头在不同进尺条件下均能保持全局力平衡状态，尤其低进尺（小于1 mm）时的力平衡状态得到极大改善，提高了PDC钻头的钻井稳定性，对于改善钻头受力、提升钻头使用寿命、提高钻井质量与效率具有重要意义。     

沿海地区管道漏油分布模拟及试验验证

某沿海埋地输油管道发生大量漏油事故,为准确定位漏油在地下的分布范围,基于多孔介质中的多相流理论研究该沿海输油管道在地下的泄漏扩散分布特点。通过构建沿海埋地输油管道的泄漏物理模型,对地下漏油的渗流扩散开展计算流体动力学(CFD)仿真模拟。泄漏发生后,漏油在管道输送压力驱动下会驱替周围的水分,形成一个水包油的地下漏油区;泄漏停止后,地下漏油以水包油的形式较稳定地分布在地下区域。结合1 200 t的漏油总量可获得本次泄漏半径约为83 m,通过对泄漏点附近区域钻孔工程试验验证,钻孔测量漏油的分布范围结果与仿真结果吻合较好。模拟获得的漏油分布规律可为沿海埋地输油管道的应急抢险提供理论支持。     

汽车纵横向与垂向动力学统一模型的建模与仿真分析

应用达朗贝尔基本原理,建立了两轴汽车的操纵与制动全工况下的统一动力学数学模型,全面考虑了车辆纵向、横向与垂向动力学相互作用的耦合关系,通过MATLAB/Simulink对车辆在不平路面上的转弯制动工况进行了相应的仿真分析,并与水平路面上的转弯制动情况进行比较。仿真计算结果表明,该模型能够较好地同时反映车辆的纵横向和垂向运动特性,与水平路面上结果相比,在不平路面上的转弯制动时间和制动距离均有少量增加,而车辆平顺性则出现明显恶化。     

基于HYDRUS-MODFLOW的大洋河岫岩流域地表水与地下水耦合模型

流域内的水循环是一个完整的过程,只有综合考虑地表水和地下水的影响方可获得较高精度的模拟成果。以辽宁省大洋河岫岩流域为例,构建基于HYDRUS-MODFLOW的地表水和地下水耦合模型,结果显示地表水和地下水耦合模型具有较高的模拟精度和适应性,可用于研究区的相关研究。     

基于动态贝叶斯网络的海底管道点蚀疲劳损伤失效模型研究

目的研究海底管道在点腐蚀和腐蚀疲劳双重影响下的整个破坏过程,基于动态贝叶斯网络构建系统失效模型,对海底管道系统不同疲劳寿命下的失效概率进行预测。方法将点蚀疲劳损伤过程分为腐蚀点成核、腐蚀坑增长、短裂纹扩展和长裂纹扩展四个阶段,采用蒙特卡洛模拟方法对腐蚀点形成到短裂纹发生前的管道破坏过程进行分析,结合疲劳裂纹扩展的动态贝叶斯网络结构图,在充分考虑相关影响因素不确定性的基础上,为海底点蚀管道系统提出一种创新性的概率分析方法,对点蚀管道疲劳寿命的失效概率进行科学预测。结果结合实例分析,通过蒙特卡洛模拟方法,求解得出腐蚀坑增长转变为短裂纹扩展状态的临界裂纹尺寸为0.8mm。采用动态贝叶斯网络分析方法,对未经受维修保养的点蚀管道进行疲劳寿命预测,当管道运行到第35年时将会面临失效风险。结论所构建的模型可以对海底点蚀管道腐蚀疲劳寿命失效概率进行合理预测,通过观测相关影响参数的变化,及时更新预测结果,有助于为海底管道系统制定有效的维修策略。     

横向间断肋条湍流减阻大涡模拟分析

目的 通过改变肋条结构，提高传统肋条的减阻效果。方法 基于Walsh肋条减阻实验，利用LES理论的WALE模型以及PISO算法，对传统连续肋条及新型间断肋条进行了仿真模拟计算，其中梯度求解基于Green-Gauss节点格式，压力求解采用二阶格式，动量方程求解采用中心差分格式，时间离散采用二阶隐式格式。通过对比分析两种不同肋条结构流场湍流流动的细节及肋条的减阻率，探究新型肋条结构的减阻作用和机理。结果 LES方法准确地再现了Wlash实验的流场细节及计算结果，相同计算条件下，传统连续肋条表面摩擦减阻率和黏性减阻率均为4.641%，而新型间断肋条表面摩擦减阻与黏性减阻率高达9.317%和6.306%。结论 新型间断肋条相较于传统连续肋条的表面摩擦减阻率和黏性减阻率皆得到了较大的提升。新型间断肋条具有较高的减阻率是由于横向肋条阻断作用使得大涡旋受到抑制而分裂成较小的涡旋，降低了近壁面流体的流速，减弱了湍流扰动对流体的影响，使低速流体更加稳定的发展。     

聚酰胺吸水率及其对弹性模量的影响研究

针对两种厚度(0.5 mm和4.1 mm)的聚酰胺样品对水的吸附和解吸过程,以及吸水率对弹性模量的影响进行研究;在此基础上,采用Fick模型和Langmuir模型分析了吸附和解吸曲线,讨论了聚酰胺样品的吸水行为。结果表明,不同温度条件下样品吸水达到饱和点之前,吸水率(wt)与t1/2基本呈线性关系;当样品吸水饱和后,在较长的浸泡时间内,样品的wt略有降低。吸附和解吸过程中,样品的弹性模量E随t1/2的变化不同;wt曲线取决于样品的厚度,研究中使用的聚酰胺样品wt曲线变化规律符合Langmuir曲线变化规律。