钻地弹侵彻地下工事问题的研究与发展

综述了地下工事、钻地弹及毁伤评估的出现与发展,总结了国内外毁伤评估技术的发展及相关成果,包括解析法、实验法和数值模拟法。在此基础上,介绍了光滑粒子流体动力学(SPH)法及其基本原理,分析了该方法应用于毁伤评估的优势,并对现阶段数值模拟应用于毁伤评估进行了总结与展望。     

航空发动机燃油雾化喷嘴流量预测方法的研究

为了指导喷嘴设计与性能校核,对航空发动机燃油雾化喷嘴燃油在喷嘴内的流动特性进行了数值模拟计算。通过对喷嘴从供油管路到主副喷口进行完整建模与网格划分,计算获得燃油在不同部位的压降情况,分析燃油在不同部位的流动损失情况,建立喷嘴流量预测模型。结果表明：燃油在主副油路油管等部位,主要由于摩擦作用而发生沿程损失;在主副油路活门内芯、主油路底杯、涡流器、副油路喷口前部等部位,主要由于截面积突变发生局部阻力损失。二者均引起了不同程度的压降。通过建立关键部位几何参数与流动损失之间的关系,根据机械能守恒式与连续性方程,推导喷嘴流量预测模型。通过对比不同供油压差与不同关键几何参数下的实验数据,验证了理论预测模型的准确性,能较好地运用于喷嘴流量的设计与校核。     

DNA芯片图像的自适应提取

软件内嵌探针测试是在探针函数模板的框架内编写被测对象,并对被测对象进行面向对象软件的常规测试,在观察预期结果与实际结果是否一致的同时,还要察看探针函数输出的信息,以确定对象的状态是否正确。本论文研究的重点在于探针函数的构成、探针函数的实现及内嵌探针测试方法的应用研究,意在构筑一个基本的应用框架,提供一种实用的测试方法。     

基于SPH方法的低韦伯数下三维液滴碰撞聚合与反弹数值模拟研究

光滑粒子流体动力学方法（SPH方法）作为纯拉格朗日粒子方法,可以有效避免网格法在模拟大变形过程中带来的网格扭曲等缺陷,适合模拟含大变形的液滴碰撞聚合与反弹过程。该文基于Ott和Schnetter提出的修正SPH方法,利用有限差分与SPH一阶导数相结合的方法处理粘性项中的二阶导数问题,进行Couette流算例验证,数值解...     

基于SPH方法的剪切流驱动液滴在固体表面变形运动数值模拟研究

光滑粒子流体动力学(SPH)方法是纯拉格朗日粒子方法,可以有效避免网格法在模拟大变形过程中带来的网格扭曲等缺陷,适合模拟含大变形的剪切流驱动液滴在固体表面变形运动过程。在基于CSF模型的表面张力SPH方法基础上,采用新的边界处理方式和界面法向修正方法,引入Brackbill提出的壁面附着力边界条件处理方法,得到了含壁面附着力边界条件的表面张力算法。基于新方法模拟了剪切流驱动液滴在固体表面变形运动过程并与实验结果和VOF方法模拟结果进行了对比验证。结果表明:该方法在处理壁面附着力问题时精度较高,稳定性较好,适合处理工程中剪切流驱动液滴在固体表面变形运动问题。     

基于SPH方法的凝胶燃料单滴微爆过程模拟

为探究凝胶燃料单滴微爆过程中液滴形态和物理量变化规律,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对JP-8金属凝胶液滴的微爆过程进行数值模拟研究。引入完全变光滑长度SPH方法解决气泡膨胀过程中密度梯度和光滑长度梯度变化剧烈的问题。采用修正JCD(Johnson-Cook Damage)强度模型模拟了弹性胶凝剂膜。模拟了凝胶液滴微爆过程中,内部气泡生长、膨胀、破壳、喷射等过程。得到了气泡变形过程中液滴内部压力和胶凝剂膜的应力变化特性。探索了凝胶液滴微爆过程中液滴半径、压力、拉伸应力、表面张力等物理量的变化规律。数值模拟结果显示,随着时间的推移,凝胶液滴体积逐渐膨胀,压力震荡上升,当直径膨胀比D/D0达到1.4时,胶凝剂膜破裂,液滴体积迅速缩小,压力急剧下降。对于多气泡凝胶液滴,大气泡相对小气泡膨胀更快,且大气泡产生对壁面的压力更大,导致胶凝剂膜在靠近大气泡附近破裂,破裂时间相较于单一气泡有所缩短。数值模拟结果与实验结果相吻合,揭示了凝胶液滴微爆过程的内在机理,验证了SPH算法在解决此类问题上的有效性。     

基于无滑移边界条件的SPH方法研究

在回顾了SPH无滑移边界条件施加方法的基础上,针对Ellero等人提出的无滑移边界处理方法,结合两次导数求解粘性项,分析了利用该方法求解Poiseuille流模型时遇到的不稳定问题,包括数值误差引起的不稳定问题和边界粒子场变量更新方式引起的不稳定问题,提出了相应的解决方案并对其方法进行了一定的改进,获得了更加精确的计算结果。最后尝试了一种与改进边界处理方法等效的方法,并利用Poiseuille流模型进行了验证。     

超声波雾化喷嘴共振腔对雾化特征的影响研究

针对流体动力式超声波雾化喷嘴空间分布不均、噪声大的问题，采用数值模拟结合实验的方法，对喷嘴共振腔对雾化特征的影响进行了研究，计算获得共振腔的振荡特性，拍摄到了雾化近场特征，并测量了液滴的平均粒径及喷嘴噪声声压级。研究结果表明：对于目标喷嘴，吞吐模式与非吞吐模式下共振腔的压力振荡频率分别由喷嘴压力比和几何结构决定；吞吐模式下，共振腔深度增大导致压力振荡频率降低，容易导致喷嘴产生过大噪声，而过小的深度会导致腔口膨胀气流流速过低；共振腔内径对振荡频率影响较小，但内径过大会导致液滴空间分布不均及压力振幅下降；喷口到腔口的间隔距离影响声压级大小，喷嘴索特平均直径与声压级大小成反比。