低温热水辐射地板传热平面肋片模型的改进

采用肋基温度系数法对辐射地板传热的平面肋片模型进行了修正。利用有限元法对二维低温热水辐射地板导热微分方程进行了数值模拟计算。将原有平面肋片模型计算结果和改进后的模型计算结果与数值模拟结果比较,表明改进后的平面肋片模型计算结果比原有模型更接近数值模拟结果,与现有的地方规范中的数据基本吻合。     

低温热水辐射地板传热平面肋片模型的改进

采用肋基温度系数法对辐射地板传热的平面肋片模型进行了修正。利用有限元法对二维低温热水辐射地板导热微分方程进行了数值模拟计算。将原有平面肋片模型计算结果和改进后的模型计算结果与数值模拟结果比较，表明改进后的平面肋片模型计算结果比原有模型更接近数值模拟结果，与现有的地方规范中的数据基本吻合。     

改进SST湍流模型在分离流中的应用

针对标准SST模型无法对分离流动进行准确的数值模拟的问题,本文根据分离流动的特性,在传统SST模型的基础上增加了能量传递耗散项,提升了该模型对分离流动的模拟精度。以开源软件Open FOAM为平台,运用改进的SST湍流模型,对亚临界雷诺数情况下的圆柱绕流算例进行计算,并结合已有的实验结果,与原始SST模型的计算结果进行对比。结果证明:改进的SST模型能有效弥补原始SST模型在模拟分离流时,漩涡脱落强度偏小的缺陷,对于亚临界雷诺数下的分离流动的数值模拟具有良好效果。     

电子膨胀阀射流噪声数值模拟

应用Realizable k-ε湍流模型和Mixture两相流模型,对电子膨胀阀小开度下的二维流场进行了数值模拟,根据计算结果,使用宽频噪声计算方法得到了膨胀阀内流体噪声分布。对电子膨胀阀的改进模型进行了数值模拟,并对流体的速度场及其噪声辐射结果进行了分析,结果表明,阀口长度加长和阀口改为喇叭口结构可以减小射流噪声。     

电子膨胀阀射流噪声数值模拟

应用Realizable k-ε湍流模型和Mixture两相流模型,对电子膨胀阀小开度下的二维流场进行了数值模拟,根据计算结果,使用宽频噪声计算方法得到了膨胀阀内流体噪声分布。对电子膨胀阀的改进模型进行了数值模拟,并对流体的速度场及其噪声辐射结果进行了分析,结果表明,阀口长度加长和阀口改为喇叭口结构可以减小射流噪声。     

异形截面轴心受压铝合金构件屈曲性能试验研究

采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了异形截面铝合金受压杆件的屈曲破坏模态和屈曲承载力问题,并将试验结果、数值模拟结果以及《铝合金结构设计规范》中相关公式的计算结果进行了对比。结果表明,数值模拟结果与试验结构吻合较好,证明了有限元模型的正确性,并可采用该模型进行异形截面铝合金构件屈曲性能参数分析;规范所研究异形截面铝合金构件没有区分屈曲破坏类型的影响,屈曲承载力的计算结果偏小。     

一维悬移质泥沙数值模拟及其应用

针对传统有限元方法在求解以对流作用为主的泥沙运动方程时所遇到的困难，应用特征有限元方法建立了一维悬移质泥沙对流扩散方程的数值模型并进行了误差分析．利用Matlab数值计算软件编程对水沙模型进行了数值计算，从数值解与解析解的对比以及对河津站1969～1999年实测数据的数值模拟结果可以看出：数值模型对河津站31年的含沙量有较好的模拟，所得数值模型可用于对含沙量较高河流在一段时间内进行模拟。     

桩土界面荷载传递模型的改进及其数值实现

目前,在数值模拟中,桩土界面的刚度缺乏简便可靠的确定方法.针对这一问题,本文提出了桩土界面改进双曲线模型,该模型中初始刚度由极限剪应力和极限相对位移的比值来确定,可考虑桩土相对滑移和土体深度效应的影响,并以有限差分软件FLAC3D为平台,利用其内嵌的FISH汇编语言编程,将改进双曲线模型应用到FLAC3D的桩土相互作用的模型中.最后,通过实例验证,将本文方法的计算值、FLAC3D内嵌理想弹塑性模型的计算值与相关文献中的结果进行对比.结果表明:本文提出的改进双曲线模型及数值实现是合理的,能够更为合理地模拟桩土共同作用.     

爆炸下考虑钢梁翼缘变形的改进单自由度法

为解决爆炸下结构产生较大局部变形时采用等效单自由度方法计算结构整体位移会出现较大误差甚至错误的问题,在单自由度理论基础上,以工字型钢梁为研究对象,通过分析翼缘局部变形对钢梁整体位移的影响规律后,基于提出的钢梁截面简化变形模型对其弯曲抗力函数进行改进,提出钢梁抗爆分析的改进单自由度方法。通过有限元软件ABAQUS数值模拟不同爆炸工况下钢梁的动态位移响应与破坏特征,并与单自由度模型及改进单自由度模型的计算结果进行对比,研究了不同计算模型下钢梁的位移及破坏差异。结果表明：与有限元模拟结果相比,钢梁翼缘局部变形越大,单自由度模型计算结果偏小越严重,而改进单自由度模型计算结果较好,可以更好地适用于钢梁抗爆分析的位移简化计算。     

锚杆加固岩质边坡的智能分析

通过对膨胀岩膨胀机理的分析,采用锚杆加固膨胀岩边坡,利用改进的遗传算法对考虑吸水量的膨胀岩本构模型进行参数智能识别,并运用有限元方法,选用Desai薄层单元模拟膨胀岩节理,对加锚膨胀岩边坡进行了数值模拟.结果表明:考虑吸水量的本构模型能更好反应膨胀岩工程特性;改进的遗传算法有效地解决了模型参数的不确定性,使得数值计算的结果更加可靠.     

高功率微波大气传输轨迹模拟

高功率微波在大气中传输时，会发生大气折射效应，折射效应的显著程度主要依赖于沿路径的折射指数变化梯度和射线初始仰角。本文根据低层大气剖面数据，将高功率微波在大气未击穿时的传输轨迹划分为若干个点，分析计算出各点对目标的仰角、高度、地心夹角和到发射站的真实距离，实现了对高功率微波大气传输轨迹模拟。     

负介电常数集成材料对HPM和UWB的屏蔽效能影响

以绝缘板支撑的不连续金属丝构成的介电常数为负数的集成材料为研究对象,根据Floquet定理,采用时域有限差分法分析集成材料对电磁波的反射和透射特性,并与已有的实验数据进行了比较,验证了该方法的可行性。在此基础上,进一步分析集成材料对高功率微波（HPM）和超宽带电磁脉冲（UWB）的屏蔽效能,仿真结果表明集成材料可以明显降低入射信号的幅值,并改变信号的时域和频域波形,保证了信号的安全性。     

脉冲电场预处理马铃薯片微波干燥动力学研究

采用自制脉冲电场(Pulsedelectricfield:PEF)装置,研究了不同脉冲频率和电场强度预处理对马铃薯片微波干燥特性的影响.设计了3因素(脉冲频率、电场强度、微波功率密度)2指标(脱水速率和厚度比)二次回归正交组合试验.对试验结果采用 SPSS软件进行回归分析,得出PEF预处理后马铃薯片微波干燥动力学方程和2指标回归方程.结果证明,经 PEF预处理后马铃薯片微波干燥速率快于未经预处理的马铃薯样品;马铃薯微波干燥方程分段适用 Page模型;试验验证了干燥动力学方程和回归方程的预测性都较好(p<0.05).采用 MATLAB软件对2指标回归方程进行综合优化,得到可供参考的脉冲电场预处理马铃薯片微波干燥工艺参数,即脉冲频率、电场强度、微波功率密度分别为30Hz、1.0kV/cm、1.0W/g     

不同波形高功率微波大气击穿研究

基于高功率微波实际波形的多样性,建立了计算不同波形大气击穿阈值方法仿真模型.通过该模型,分别计算了波形为锯齿形、正弦形、梯形及矩形高功率微波在不同高度上的击穿阈值,计算结果与实际情况相符.     

高功率过模返波管中模式控制研究

采用过模结构,克服常规返波管(BWO)中截止径的限制,提高器件内径,有效地降低同等功率条件下器件内表面的强场,使其低于器件内表面的强场击穿阈值,可以克服器件内表面的强场击穿问题。根据BWO的振荡机理,引入过模反射腔,并使其同相应的慢波结构匹配,克服了过模结构中的模式竞争问题,提高了电子束同慢波结构互作用效率。从理论和模拟两个方面研究了过模返波管中的模式控制,设计了一个X波段输出功率接近10 GW、效率约50%的过模返波管器件。     

微波加热与传统加热下混凝土的热力学响应

传统混凝土破碎技术存在粗骨料损伤大、机械磨损严重和能耗高等弊端,这些问题可以通过在破碎前对混凝土进行微波处理来解决。为了评价微波处理技术的工业适用性,通过不同功率微波对混凝土试件进行加热,并与传统加热方式相比较,研究混凝土的加热效率和宏观裂纹扩展规律,而后进行单轴抗压强度试验,得到混凝土在不同热处理条件下的强度弱化规律。结果表明：与传统加热方式相比,微波加热技术能有效促进混凝土内部和表面裂纹扩展,削弱混凝土的强度,并且高功率微波下效率更高,能量消耗更少。此外,微波加热时未完全烘干的混凝土容易出现低温爆裂现象,爆裂时间与功率水平呈负幂函数关系,与烘干时间呈正幂函数关系。     

高功率微波脉冲的电离层特性研究

HPM大气传输是雷达和定向能传输研究的主要课题之一。高功率微波脉冲的电离层效应和电离层闪烁，电波在电离层中传播和在自由空间中传播相比，其电场幅度、相位、极化、路径等都会出现一些新的效应。     

高功率微波大气传输中的非线性衰减

高功率微波大气传输过程中的衰减分为两个部分，一是和中小功率微波相同的气体吸收衰减、干涉衍射衰减和雨衰减，另一是由于高功率微波作用导致大气电离或击穿带来的非线性衰减。本文主要讨论非线性引起的衰减，并通过数值计算比较了两种计算非线性衰减的算法。     

稳压微波电源的MATLAB仿真应用

介绍了一种对微波电源进行稳压的方法．通过使用MATLAB／simulink、电力系统模块库（simPowersystems）和仿真响应优化（Simulink Response Optimization）工具箱来构建了微波电源的完整仿真模型．并对控制参数进行了优化．具体介绍了脉宽可控子系统的构成．仿真结果表明微波电源的输出电压是很稳定的．     

微波等离子推力器圆柱谐振腔等离子体流的数值研究

为了获得微波等离子推力器(MPT)圆柱形谐振腔小型化的设计参数，采用时域有限差分法(FDTD)求解Maxwell方程、有限体积法求解N-S方程、单温度局域热平衡模型求解等离子体数密度、温度等参数的全数值方法，对MPT圆柱形谐振腔在不同微波频率、相同谐振模式情况下的微波等离子体耦合流场进行了数值模拟计算。计算结果表明，提高微波频率可缩小圆柱形谐振腔尺寸。圆柱形谐振腔小型化后，在腔内压强一定的情况下，相应地工质气体的流量减小、消耗的微波功率减小，喷管喉径也减小、从而MPT的推力也减小，且不同微波频率、相同谐振模式情况下，腔内等离子体区温度、压强、电子数密度的变化规律相同。这些结论为今后MPT的小型化设计提供了理论依据。