柔性螺旋桨非定常流场及结构动态响应数值计算

为了研究柔性材料螺旋桨的非定常流场特性和结构振动响应,本文采用非定常CFD/FEM流固耦合方法,对均匀来流下各向同性材料柔性螺旋桨的动态特性进行了数值计算。分析了流场非定常波动量和结构振动响应之间的关系,明确了柔性叶片振动特性和流固耦合的机理。结果表明:非定常梢涡的生成与耗散对流场的波动影响较大,而相较流场负载波动,叶片前两阶湿模态频率对结构振动影响更大;柔性桨的推力波动可分解为受静压变形后的刚性桨所产生的推力与高阶频率的流场压力波动的叠加,而在均匀来流中后者数值不大,因此使用稳态流固耦合方法求解柔性桨的敞水性能是合适的。     

一维明渠非定常流数值计算稳定性分析

通过分析明渠非定常流物理现象对差分格式稳定性的具体要求,提出通过非定常流微分方程组的无量纲形式建立差分格式的稳定性判别公式的方法。并通过对Lax格式的稳定性分析,得到含佛汝德数Fr和斯托罗哈数St的稳定性判别条件。并通过理论分析和数值计算验证了该条件的正确。从而证明通过圣·维南方程组的无量纲形式建立差分格式的稳定性条件是切实可行的且更精确的方法。     

基于非结构嵌套网格的旋翼-机身干扰流场数值模拟

文章基于非结构动态嵌套网格对直升机旋翼/机身干扰非定常流场进行了数值模拟研究。流场区域被分为2个相互嵌套的子域,即运动区和静止区。运动区包含桨叶,并且随着桨叶一起旋转,静止区包含机身,通过重叠区域传递流场信息。采用非定常Euler方程和双时间推进方法模拟了美国佐治亚理工学院旋翼/机身干扰实验外形非定常流场,并将计算结果与实验值以及文献的计算值进行了对比分析,吻合较好,得出了旋翼机身干扰的一些规律。     

非定常流中桨后舵附推力鳍的数值模拟

采用基于速度势的面元法计算螺旋桨与其后舵附推力鳍的非定常水动力性能，船体对螺旋桨的影响以桨盘面处的非均匀伴流来模拟．计算了螺旋桨0．7半径处在旋转一周过程中表面压力分布的变化情况，并与试验数值进行对比．在此基础上，计算了处于非均匀来流的螺旋桨后的舵附推力鳍的水动力性能．舵附推力鳍与螺旋桨的互相干扰以迭代处理，分析了采用不同剖面的推力鳍其助推效率的变化，将鱼形鳍剖面引入推力鳍中，并对鱼形鳍随边处进行了一些修改，计算了螺旋桨在旋转一周过程中，鱼形推力鳍助推效率的变化，计算结果与相同展长、弦长的NACA0018剖面相比，鱼形鳍的助推效率增加了约30％．     

用差分概念法和偏导数法计算滑动轴承动特性的精度分析

本文对180°无限长圆柱轴承(偏位角θ=90°)的动特性进行了理论分析,推导出各刚度系数、阻尼系数的解析表达式,并用差分概念法和偏导数法求出了各系数的数值解,将其与解析解作了比较,定量地说明了两种数值计算方法的精度以及计算中采用不同的函数形式、扰动量、分格数对精度的影响。     

利用傅立叶方法求解振荡叶栅非定常流

基于叶片振荡诱导的非定常流具有时间周期性的特点,振荡叶栅非定常流可以用傅立叶级数来表达,继而,时域非定常欧拉方程则可以转化为频域定常傅立叶系数方程.定常傅立叶系数方程的求解采用了伪时间推进方法,同时采用本地时间步长和多重网格加速技术.文中傅立叶级数采用了一阶形式,求解系数方程所需的计算机时约为定常方程求解时的3～4倍,计算效率高.最后,文中对一个三维涡轮振荡叶栅进行了模拟,并与实验结果进行了对比.     

基于非结构嵌套网格的旋翼前飞流场计算

发展了一种基于线性弹簧理论的非结构动态嵌套网格方法,通过求解非定常Eu ler方程模拟了旋翼的前飞流场。根据距离参数快速生成便于计算的两个重叠网格子域,利用运动区子域网格的转动来模拟旋翼的旋转运动,并对其运用线性弹簧动态网格技术来处理旋翼的挥舞和变距运动。发展了一种快速查找插值贡献单元的方法,无需建立Inverse网格,提高了计算效率和精度。使用高效双时间方法分区求解非定常Eu ler方程,两个子域的流场参数在重叠区进行耦合。计算了旋翼的两种前飞状态,所得结果与实验和文献结果都很吻合。     

非定常流场中机械胸鳍的水动力性能分析

针对刚性胸鳍建立了二自由度、三自由度的运动模型,通过对基于求解雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程的商用计算流体力学软件FLUENT的二次开发,采用动网格技术以及强大的后处理系统,计算了刚性胸鳍在粘性流场中的水动力性能.对于充分发展的湍流采用RNG k-ε模型,而对于近壁区流动采用壁面函数法进行处理.为克服数值模拟高雷诺数时的数值不稳定性,计算中采用了QUICK迎风格式.将数值计算结果与物理实验结果进行比较和分析得知,运用FLUENT软件求解该问题是切实可行的.     

回归函数及其导数非参数估计的强一致收敛速度

本文研究了回归函数及其导数的非参数估计。对随机与固定设计的回归函数，分别利用核估计和非参数加权估计，在该函数及权函数满足一条件下，本文证明了估计一致强收敛于待估函数的速度可达到最优。从而进一步推广和发展了Ｈａｒｄｌｅ（１９８８），Ｓｅｖｅｒｉｎｔ，ｅｔａｌ．（１９９２）的许多结果。     

明渠非恒定流的特征线解法

长距离输水明渠中,常遇到闸门启闭过程中,渠中水面波动比较剧烈,导致漫堤的情况,严重的可能会引起渠堤失稳滑坡.利用特征线法对描述明渠中水流运动状态的圣维南方程组进行求解,编制程序求解了简单输水模型中,闸门启闭情况下渠中各断面水深的变化情况,为分析复杂情况提供参考.     

明渠非恒定流数值计算的边界处理新方法

本文采用扩散格式模拟明渠非恒定沈并提出了一种边界处理的新方法，代数方程采用松弛Ｎ－Ｒ方法，计算收敛速度较同类计算方法快。     

一种基于概念层次的文本特征权重计算方法

特征权重计算是文本表示的关键,权重计算方法的优劣直接影响文本分类和聚类的准确度。基于词形和词频统计的特征加权方法过于近似和粗糙,不能有效突出具有较强类别区分度的重要特征,难以有效区分两类特征,造成了高维稀疏问题,使文本分类性能不够理想,这是特征权重计算的主要障碍。提出一种基于概念层次的特征权重计算方法,将词空间转移为概念空间,在概念层次上引入特征支持度与类别强度两个参数对特征权重进行调整。实验表明,新的方法表现了较好的分类性能,在空间维度的压缩与计算效率上也有明显的改善。     

常压高速氮气淬火过程流场边界条件的测定及速度场数值模拟

常压高速氮气淬火是利用高速氮气对工件进行快速冷却的工艺,通过淬火冷却设备流场边界条件实验,得到了不同工况下淬火冷却设备的流场边界条件,建立了淬火冷却设备的三维流场模型以及网格模型,根据有限体积法,结合边界条件实验结果进行了三维湍流速度场的数值计算,并将速度场计算结果与边界条件实验结果进行了对比分析研究.研究结果表明,淬火冷却设备中氮气的流场在淬火开始瞬间是定常、不可压缩湍流场,工件的加入会影响氮气的速度场的分布,数值模拟得到的结果与实测值比较吻合.     

基于CFD的轿车外流场数值模拟

利用UG对某一微型轿车进行三维实体建模,将其导入前处理软件Gambit,建立计算域后网格化。用CFD软件FLUENT对汽车模型的外流场进行了三维稳态流动数值模拟,得出了汽车模型的三维速度场和压力场,为获得最佳的空气动力性的轿车设计提供了直观依据。     

Gain-Scheduling H∞ Autopilot Design for Tactical Missiles with Variable-Swept Wings

It is very important to determine the magnetic object location using the magnetic anomaly. This paper presents a method for determined the magnetic object location using the geomagnetic field intensity. The magnetic object center position can be obtained by the amplitude of the analytic signal( AS) of geomagnetic total intensity. The vertical distance can be obtained by the value of magnetic anomaly on center position. But the vertical distance from measuring plane to magnetic object is not relatively precious because of not eliminating the geomagnetic normal field in the calculation process. The method of modeling geomagnetic normal field in small space is proposed based on Taylor polynomial. The impact of geomagnetic variation field for the precious of model is analyzed. Through the measured data and the model data,total intensity magnetic anomaly on the measuring plane is obtained which is used for calculating the vertical distance of magnetic object by calculating model. The experimental tests have been conducted on open field on the campus of Harbin Engineering University. The results show that the calculated results and real values match perfectly using this method.     

基于信息区分度的AP有效集构建方法

随着无线网络的广泛应用，面向接受信号强度（RSS）指纹定位的接入点（AP）日益增多，导致一些AP的作用是冗余的，甚至对定位产生不利影响，同时也增加了定位计算的开销。通过对AP进行适当筛选可以一定程度上去除冗余AP，但定位效果会随着AP数量发生较大变化，甚至会增大误差。本文提出一种基于信息区分度的AP有效集构建方法（EID），充分利用指纹信号在不同空间的差异，实现了准确的位置估计。首先，用信息区分度评估AP的定位能力，有效反映出每个AP在不同采样点的区别，展示AP对空间位置的分辨程度。然后，基于AP信息区分度设计更加符合现实环境的增量聚类算法，能根据AP的定位能力得到不同类别的集合并具有较好的鲁棒性。最后，利用点集距离最大原则提出AP有效集选择策略，根据聚类结果和选择要求，选择出合适的AP集合。本文在真实场景下进行实验验证，并与现有的AP选择方法，即基于组判别（GDB）算法、基于软件定义网络（SDN）算法和基于非均匀量化RSS熵（NQRE）算法对比，在减少不低于40%AP数量的情形下，EID将定位精度分别提升了18.7%、11.2%和14.6%。与此同时，本文方法具有更好的稳定性，在95%的情形下定位误差低于1.2 m。     

用CFD/FW-H混合方法计算圆柱/翼型的气动噪声

气动噪声预测的关键在于提高流场的预测精度,特别是对涡流扰动的细节描述。文章采用的是计算流体力学(CFD)与声比拟相结合的方法,通过2个步骤模拟流动的声学远场。第1步,在包含所有声源的近场区域内,通过使用DES方法获得控制面处的非定常流场参数;第2步,采用基于可穿透数据面的FW-H方法模拟声学远场。该方法与传统的半经验方法相比,具有计算量小,计算精确,易于工程实现,可以计算非线性噪声。文中对比了URANS和DES 2种方法所算的气动噪声结果。在频域上计算了观测点处的声压级随斯托劳哈数和频率的变化,其结果与国外试验结果对比取得了较好的一致性。     

基于FLUENT的适配器空泡流水动特性仿真

基于FLUENT软件,针对适配器空泡流的水洞实验展开建模仿真研究,建立了适配器和弹体缩比模型;对2种工况下一定张角的适配器空泡流水动特性进行了数值模拟;对结果进行了分析并与水洞实验进行了比较。结果验证了空泡理论同时为适配器空泡流水动特性仿真以及结构设计提供借鉴和参考。     

基于CFD的水轮机内部流场数值模拟与分析

为预测水轮机内部的流动规律,建立水轮机二维几何模型,并对其进行结构化网格的划分,运用计算流体力学软件,采用标准 k-ε湍流模型和simple算法对粘性流场中水轮机内部复杂的流场变化进行了数值求解,获得了水轮机内部的流场分布云图,分析水轮机的流场特征,并将预测值与实验值对比,为水轮机的理论设计和性能预测提供依据。