充液弹性管束流固耦合系统模态分析

作为一种新型换热元件,弹性管束结构与管内流体构成了一个典型的流固耦合系统.考虑流体的可压缩性,用有限元法的位移-压力格式对管束-流体耦合系统进行离散,建立了系统的振动控制方程.在此基础上分别对管束结构、管内流体和管束-流体耦合系统进行了模态计算.结果表明：由于流体与结构的相互作用,不但弹性管束结构和流体本身的固有频率和振型发生改变,而且一个子系统的振动还会迫使另一子系统产生新的振动模式.不同密度的流体对结构频率改变的影响程度不同.因此,在研究管内充液弹性管束的动态响应时必须考虑流体与管束结构的相互作用影响.     

基于声-固耦合算法的在轨补加飞行器贮箱湿模态分析

针对在轨加注服务中在轨补加飞行器结构设计技术,本文研究在轨补加飞行器发射升空时贮箱的湿模态振动问题,运用ANSYS软件中的Acoustic Extension分析模块,采用声-固耦合算法对贮箱箱体进行湿模态分析,得到6阶固有频率与相应的振型.通过与干模态分析结果进行对比,表明湿模态分析在在轨补加飞行器贮箱结构分析中的重要作用,从而为贮箱的结构优化提供依据.     

用湿模态法进行流固耦合分析时一个问题的探讨

叙述了求解固耦合问题所有湿模态法的原理及方法,指出该方法在实际应用中存在的问题,给出了相应的证明和处理方法。     

基于流-固耦合辅助喷嘴特性分析

文章主要研究喷气织机中不同孔型的辅助喷嘴应力形变问题,利用 Fluent 软件建立了辅助喷嘴结构的三维模型,采用k-ε湍流模型对其结构进行流-固耦合数值模拟,对单圆孔、椭圆阵列以及圆阵列三种孔型的辅助喷嘴在同一流体激励下进行分析,得到各个辅助喷嘴在同一流体激励下的变形情况,结果表明,椭圆阵列在流体激励下的形变最大,圆形阵列辅助喷嘴结构的形变最小,为喷气织机的辅助喷嘴结构设计生产提供参考建议。     

基于流-固耦合的车辆减振器动态非线性仿真分析

基于流-固耦合有限元方法,利用ADINA软件建立了高精度的叠加节流阀片有限元网格模型和流场有限元网格模型,并在ADINA软件后处理模块中进行求解分析,得到了减振器阻尼力-速度分段特性、示功特性、阀系内部的压力场和速度场特性,分析了减振器阀系动态非线性特性。结果表明:在高速减振器油的冲击下,阀系内部区域的压力场变化明显;达到开阀压力时,油液流动速度呈现跳跃变化,使得阻尼通道压力迅速变化。这说明叠加节流阀片有限元网格模型和流场有限元网格模型的精度对仿真结果影响最大。在流-固耦合计算中考虑了流体湍流流动、阀片接触和大位移变形,尽量使仿真模型与物理模型保持一致,试验结果与仿真结果吻合较好。     

基于CFD-DEM的流-固耦合数值建模方法研究进展

随着土体渗流侵蚀研究的逐渐深入,对土颗粒流失和变形破坏机理的研究方法呈现出多尺度的特点。其中,计算流体力学-离散元耦合方法（CFD-DEM）为在细观尺度上研究流-固耦合相互作用对土体宏观力学特性的影响提供了一种行之有效的方法。针对CFD-DEM耦合方法在岩土工程领域应用现状,本文系统总结现有流-固耦合计算方法的优缺点,重点论述CFD-DEM耦合方法的建模策略,包括固相颗粒形状建模与粒间接触模型、流体相控制方程及参数计算方法,以及CFD-DEM耦合计算,并就相关问题进行深入探讨,最后提出了CFD-DEM耦合方法未来的发展方向。     

流固耦合分析的模态综合法

在流固耦合分析的Ｐ－φ－Ｕ方法中，每个流场有一个静压力，并且和φ－Ｕ方法一样，在流固边界，流体、固体与界面垂直的位移相同。本文φ－Ｕ和Ｐ－φ方法，提出了一种流固耦合分析的模态综合法。该方法不同于常用的结构频谱分析方法。     

岩土热-流-固耦合理论及在采矿工程中的应用

比较系统地介绍了煤炭工业中遇到的不可忽略的渗流-温度-应力耦合问题，而且对各领域的主要研究方法、研究结果等进行了报道，总结了岩土渗流-温度-应力耦合的研究方法和宏观方程，并提出了若干前沿研究方向。     

输水隧道流-固耦合地震反应研究

目的为了研究在考虑介质的辐射阻尼的情况下，穿越软土地区的浅埋大管径输水隧道在内水作用下。其水体晃动、阻尼系数、地震激励方向、内水压力、围岩种类、围岩和衬砌的非线性以及衬砌的厚度对衬砌的地震响应的影响．方法根据流固耦合原理建立内水-衬砌-围岩三者的运动方程。以一穿越河底的输水隧道为例，采用三维流固耦合有限元程序对其进行地震反应分析．其中管内水体采用基于势的流体单元．结果经分析得出其中水体晃动、地震激励方向、高内水压力、围岩种类，围岩非线性及衬砌的厚度都对衬砌的地震响应的影响很大．结论采用有限元理论分析了对衬砌的地震响应有影响的几个因素，为工程设计与施工提供了可靠的理论依据．     

基于ANSYS的含液容器流固耦合模态分析

讨论了含液容器流固耦合动力特性的有限元方程，用ANSYS软件对正方形充液容器进行了模态分析。得出其理论模态特性，结果表明该模型有效可靠。     

清洁燃料汽车发展的研究

通过分析传统燃料汽车对环境的污染，阐述了使用清洁燃料汽车的必要性、大量测试证明，清洁燃料汽车能有效地缓解对大气环境的污染．通过研究，提出了清洁燃料汽车的发展思路。     

基于环岛模式的汽车安全检测流程及其分析

为进一步加快汽车安全检测速度,提高工作效率,在分析现有汽车安全检测流程优缺点的基础上,通过设立检测子站,提出了基于环岛模式的车辆检测流程;着重介绍了其设计思想,并对采用该流程后的车辆检测工作进行了模拟实现,运用改造前、后车辆检测所需的时间-送检车辆数关系曲线对比做出了效果分析.结果表明,采用环岛模式车辆检测流程对现有汽车安全检测系统进行改造后系统的车辆检测速度将有所提高,同时提高了设备的利用率,减少了车主等候车辆检测所需的时间.该方案检测子站布局合理、易于实施,对今后车辆检测线的设计和发展具有一定的参考价值.     

Coupled analysis of engine noise and interior noise of an automobile

The coupled model of a four-cylinder internal combustion engine and a dash panel was constructed to analyze the relationship between the engine noise and interior noise of an automobile. Finite element analysis, flexible multi-body dynamics, and boundary element analysis were integrated to obtain the tetrahedron-element models, structural vibration response, and radiated noise,respectively. The accuracy of the finite-element model of the engine was validated by modal analysis via single-input multi-output technology, while the dash panel was validated by sound transmission loss experiment. The block was optimized to reduce the radiated acoustic power from the engine surface. The acoustic transfer path between the engine cabin and passenger compartment was then established. The coupled analysis results reveal that the interior noise is optimized due to the engine noise reduction.     

塑料油箱旋转实验机控制系统的设计

塑料燃油箱试验机是对汽车油箱质量进行检测的重要设备,主要是对旋转过程中是否漏油进行检测,它直接反应油箱质量的好坏。基于通过实验机控制系统的设计建立一个通过三菱PLC控制油箱的旋转,并用型号为TPC7062KD昆仑通态触摸屏对PLC进行点动控制。PLC和触摸屏之间的通信采用了modbusRTU的通信协议。本文主要的几个模块有:试验台功能、结构、测控系统的介绍以及上位机软件设计和试验界面成果。     

飞机燃油箱催化惰化系统稳定氧浓度特性

为实现燃油箱内的催化惰化过程平稳可控,在耗氧型催化惰化系统流程基础上,以燃油箱气相空间气体组分为基准,基于质量守恒和能量守恒方程,建立系统流程数学模型,通过推导出稳定氧浓度与流量比的关系式,以此建立稳定氧浓度特性模型,并揭示稳定氧浓度与补气流量、放热功率、产水速率等不同性能参数的内在联系。结果表明：存在着稳定氧浓度为0%的流量比区间,在这个区间内稳定氧浓度不随流量比的变化而变化,且该区间随着催化反应器效率的提高而增大;提高稳定氧浓度可以有效的降低催化反应器的发热功率和产水速率,在本研究计算条件下稳定氧浓度从1%提高到9%,发热功率和产水速率下降了36.1%;稳定氧浓度与流量比的对应关系受燃油类型的影响,蒸汽压越高的燃油在相同工况下需要更大的流量比才能维持同一稳定氧浓度;海拔高度和飞机爬升速率会对稳定氧浓度产生影响,在流量比不变的情况下,稳定氧浓度随着海拔高度的增加而降低,且爬升率越大稳定氧浓度的下降速率越快。     

聚脲喷涂钢制罐体抗爆性能试验及数值模拟研究

为考查聚脲涂层对钢制罐体抗爆能力的增强效果,对内侧喷涂聚脲涂层的缩尺模型罐和无涂层模型罐进行两次地面爆炸试验,并采集罐体测点位移时程及残余变形等响应数据。采用LS-DYNA软件中的ALE流固耦合分析方法对罐体的爆炸响应过程进行有限元模拟,并考查涂层粘接设定、罐体材料及涂层厚度对涂层防护效果的影响。试验结果表明,内侧喷涂聚脲涂层能显著降低罐体的最大位移及残余变形。数值模拟结果表明,聚脲涂层与钢板间的不同接触设置对罐体位移峰值的影响可以忽略,而对罐体残余位移影响较大;随着钢材屈服强度的提高,聚脲涂层位移的降低率逐渐减小;增大涂层厚度可减小罐体变形,但带来的增益不断降低。     

汽车制造企业订单交付模式的仿真评价

汽车制造企业订单交付的复杂过程加大了数学建模和求解的难度,本文提供了一个针对复杂系统的仿真实验方法,用于不同订单交付模式的量化分析和效果评价。首先,建立了LTO(Locate to order)、BTS(Build to stock)和BTO(Build to order)三种订单交付模式的信息处理流程和实体交付流程仿真模型。通过建立订单与产品的匹配机制,引入控制变量和评价指标,实现了对系统运行参数的动态监测和仿真评价。仿真结果表明:LTO比BTS、BTO在库存控制方面具有更好的稳定性和适应性。LTO亦提供了多个客户订单分离点的可选择性,并在信息处理模式和速度上优于其他方式。     

储罐基底隔震振型分解反应谱计算分析研究

针对立式储罐橡胶垫基底隔震体系,进行了振型分解反应谱分析计算研究,提出了考虑隔震阻尼影响,修正基底弯矩的思想,分析了振型对高矮罐振动的不同影响,给出了模型质点各振型的惯性力和基底弯矩的计算方法．以系列浮顶罐为研究对象,进行了相应的计算分析,分析结果与相应的时程方法进行比较,表明该方法是可靠的,能够满足工程需要．     

储罐地震易损性数值仿真分析

为了研究储罐的抗震性能,忽略储罐罐壁的质量,将储罐中的液体质量简化为三质点体系模型,地基土由两个弹簧和两个阻尼器模拟.考虑罐体的平动和转动,建立了在水平地震激励下储罐的动力方程;给出了随机变量的概率模型和基于易损性理论的失效概率计算方法.通过对大庆某油库2×104 m3和5×104m3两种大型储罐进行数值仿真方法的地震易损性分析.结果表明:随着地震烈度的增大,储罐的易损性逐渐增大;5×104 m3储罐的抗震性能要好于2×104 m3储罐;2×104 m3和5×104 m3储罐的主要失效模式分别是抗失稳和抗提离.由此可见从多个失效模式对储罐进行地震易损性研究比从单一失效模式进行易损性研究更加科学.     

汽车平顺性非线性模拟分析及软件实现

建立了汽车整车振动系统的八个自由度非线性力学模型，考虑了钢板弹簧和减振器的非线性特性，在四轮相关随机路面激励的条件下，采用分步线性化法对整车振动进行了时域模拟和傅立叶谱分析，并通过试验验证了模拟方法准确性．进而对整个模拟过程进行了Visual C 可视化编程，编写的AVAS软件可实现平顺性的分析、预测和参数优化，可作为汽车平顺性设计的辅助工具．