滑移边界条件下的渗流基本微分方程

首先根据牛顿流体的应力和应变的关系,以及在层流条件下,在固壁附件滑移长度和滑移速度的线性关系,得到了在层流条件下,具有滑移边界的圆管中的速度公式和流量公式;然后采用毛细管束模型,推导出了在多孔介质中具有滑移效应的渗流速度方程,和滑移渗流的基本微分方程.方程中的渗透率由非滑移渗透率和相对滑移渗透率组成,相对滑移渗透率的数值取决于毛管半径R和滑移长度b.     

基于统一滑移线场理论的边坡稳定分析

应用统一滑移线场理论，研究了刚塑性体平面应变问题和空间轴对称问题的滑移线场理论的控制方程，给出了平面应变和轴对称下的统一滑移线场理论，并推导出典型边坡和路基极限荷载的统一解，当取不同的参数b及a时，该统一解退化为Mohr-Coulomb解和Tresca、Mises解，它能适用于不同的材料和不同的受力情况，对充分发挥材料的潜力，有重要的工程应用价值。     

润滑脂在钢管中流动的壁滑移研究

通过理论分析与实验研究，首次证实了管内流动的润滑脂在所实验的剪切速率范围内均有壁滑移现象；根据润滑脂的分子结构分析了壁滑移产生的机理；由实测数据，根据Mooney方法按边界层理论得出了壁滑移速度的大小；分析了剪应力、管径等对壁滑移的影响；在对Robinowitsch-Mooney方程进行改进的基础上，建立了扣除壁滑移后的流动模型和流变模型；讨论了壁滑移对管道流动的减阻效果和弹流润滑的作用．     

矩形件自由压缩滑移线场的数值解

针对换形件自由压缩的情况，给出滑移线场节点坐标和变形力的计算公式，并用计算机进行数值求解，绘制出滑移线场和应力分布曲线，对滑移线解法的应用提供了方便．     

基于Navier滑移模型的聚合物挤出成型有限元模拟

基于聚合物挤出成型过程中壁面滑移机理,采用Navier滑移模型,利用有限元方法对聚合物挤出过程进行了数值模拟。基于微观壁面滑移机理对壁面滑移进行了理论分析,获得了不同滑移系数对熔体的速度、剪切速率和压力的影响规律。研究结果表明:随着壁面滑移系数减小,熔体在模具出口截面的速度梯度减小,熔体出口速度逐渐趋于一致,逐渐呈柱塞流;熔体剪切速率和剪切应力减小,靠近壁面的大分子间出现解缠,或与壁面吸附力减弱,熔体滑移程度增强,熔体内速度梯度减小;熔体流动所受的阻流作用减小,压力降减小,有利于熔体流动。     

滑移线场近似作图法的原理

给出了滑移线场近似作图法的原理，证明以及近似滑移线场的特点，为进一步利用计算机求解应力分布变形规律，尤其是为近似滑移线的计算机绘制奠定了基础。     

用滑移线场理论研究新的切削模型

本文通过对力学边界的实验结果进行数学模型化,提出了新的切削边界应力分布形式,根据这种应力分布形式,用滑移线场理论建立了考虑切削刃钝圆影响的切削模型。由滑移线场静可容条件,用试探法确定了切削刃钝圆上分流点的位置;用速度混合边界条件建立了切削区的速度场,根据滑移线场运动学可容条件的要求,推断出切削区存在着另外两个接近均匀场的变形区。本文认为已加工表面的“后流”现象主要是负后角参加切削所造成的。通过对     

润滑脂管内流动产生壁滑移时的动能修正系数

通过理论分析与实验研究,证实了管内流动的润滑脂在所实验的剪切速率范围内均产生壁滑移现象;以含壁滑移影响的流变方程为基础,推导了动能修正系数理论公式;为了工程应用方便,根据理论公式的量纲分析和实验总结,首次建立了含有壁滑移影响的动能修正系数准则方程,该准则方程简单实用,与理论公式较吻合,且适用于实验范围内的不同管径,为研究润滑脂集中润滑系统的管道流动特性提供了一种新的简便方法;它不仅适用于有壁滑移的Herschel—Bulkley流体,也适用于有壁滑移的宾汉流体和幂律流体。     

速度滑移对液静压轴承油膜微流动影响敏感度

为了使液体静压轴承油膜性能的研究更加准确,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和有限差分方法,研究了液体静压轴承间隙油膜微流动的速度滑移现象及其对轴承性能的影响,并定义敏感度物理量对影响程度进行评估.在传统油膜流动假设条件基础上,引入Navier速度滑移边界条件对传统的Reynolds方程进行修正,通过有限元差分方法求解修正后的Reynolds方程,采用梯形积分公式求解轴承承载力等性能参数,对速度滑移影响的轴承性能的敏感度做出定量和定性分析.研究结果表明:油膜压力分布、轴承的承载力、动刚度及油腔流量等轴承性能对速度滑移都有一定的敏感性.最大油腔压力随滑移系数的增加而减小;速度滑移在一定程度上提高了轴承承载能力和油腔流量,但同时降低了轴承动刚度,流量对速度滑移的敏感度最大达到100%.     

基于DSMC方法的微槽道流滑移系数研究

采用直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法模拟微槽道气体流动,根据处于滑移流的DSMC速度分布数据,得到统一滑移模型的新滑移系数,建立新的滑移模型.运用扰动分析理论得到二维Navier-Stokes(N-S)方程的速度分布、压力分布和质量流率表达式.在不同算例中,将新滑移模型下的扰动分析解分别与Cercignani模型和Schamberg模型比较,同时在出口克努森数(Kno)大于0.1的算例中添加DSMC结果作为比较,评估带新滑移模型的N-S方程对微槽道流动的预测能力.     

正交切削变形区的研究

本文对正交切削过程的力学边界条件提出合理的假设,用滑移线场理论建立了考虑切削刃钝圆影响的切削变形区模型。根据滑移线场运动学可容条件的要求,推论出在第一变形区与第二变形区之间及第一变形区与第三变形区之间存在着另外两个变形区。本文指出:已加工表面后流现象是由负后角参加切削造成的;切削刃钝圆一般能使切屑卷曲半径增大。通过对速度场的分析,证明所建立的滑移线场不仅满足静力学的可容性,而且也满足运动学的可容性。     

墙土间有摩擦作用的圆形基坑主动土压力分析

主要研究了圆形基坑圈护结构粗糙的情况下周围土体的应力状态,并且得到了考虑墙土摩擦作用下土体的滑移线场和相应的土压力分布,通过算例,对比了不同墙、土摩擦系数下的土体滑移线场和土压力分布,得出墙、土摩擦系数增大滑移线和土压力分布非线性更明显等重要规律.     

杯形件反挤压变形力的滑移线场数值分析解

因工程设计中挤压力的计算依赖于经验公式,误差较大且不利于优化设计,基于经典塑性理论,运用数学方法探索更准确方便的挤压力的求解模型。以滑移线场为理论平台,以杯形件反挤压过程为研究对象,分析不同压缩比的系列滑移线特征并叠加得到代表滑移线场。在求解应力场及变形力的基础上,通过曲线拟合方法研究滑移线场参数与模具几何参数的解析关系,从而建立变形物理参数与几何参数的数值分析模型。该数值分析模型所得解析解比滑移线场数值解具有更明显的物理意义,在知道变形几何参数的前提下,可方便求解挤压力。最后通过实测挤压力、并结合经验公式进行验证。结果表明数值分析模型计算结果较准确,并可作为目标函数实现工艺优化设计。     

滑移线在塑性变形中的应用

本文利用塑性变形过程的特点，建立了滑移线场，由滑移线的几何性质来确定应力分力。它避开了直接用非线性塑性本构关系，因此极大简化了计算过程。     

锻压变形力的一种数值分析模型

为了确定开式模锻中力学参数与模具型腔几何参数之间的关系,采用精确作图法得到了锻靠阶段初期的临界滑移线场模型,并用数值分析方法确定该模型中变形几何参数与滑移线场参数的相互关系,根据滑移线场相关理论进行力学分析,确定这一特定时段的应力场以及变形力分布.该临界数值分析模型的建立为确定锻靠阶段变形区的形状与尺寸,进而求解应力场、变形力分布提供了量化的理论基础,并为运用此方法建立模锻过程其他特征时段的力学模型提供了依据.     

正交切削切削刃钝圆上分流点的研究

利用滑移线场理论建立了考虑切削刃钝圆作用的正交切削模型,根据滑移线场满足静可容条件,用试探法对切削刃钝圆上分流点的高度值进行了预测,这一模型并能满足动可容条件,预测结果与实验结果有较好的一致性,结果表明：分流点高度随切削厚度、切削速度及切削刃钝圆半径的增加而增加。本文还研究了分流点高度对加工尺寸精度及表面质量的影响,并对切削过程中的一些现象进行了分析。     

岩土材料平面应变滑移线场的一个性质的探讨

本文证明了岩土材料平面应变滑移线场曲率半径变化规律，纠正了一些著作中的错误结论。     

圆形微通道内压力驱动流的边界滑移效应及动电效应

采用层流Navier-Stokes方程和离子分布Boltzmann方程建立圆形微通道内压力驱动流的数学模型,分别采用Navier滑移条件和电流密度平衡条件描述微流动边界速度滑移和动电效应,应用有限元法分析边界效应对微流动的影响。结果表明:微流动受边界效应的作用不容忽视,圆形微通道边界滑移效应对流动有促进作用而动电效应有阻滞作用;当微通道内同时存在2种边界效应时,边界滑移效应对流动的影响随着壁面ζ电势的增大而逐渐减弱,在高壁面ζ电势时影响甚微,几乎可以忽略。     

润滑脂在钢管中含壁滑移流动的阻力特性

以符合Herschel-Bulkley流变模型的润滑脂为试样,以在钢管中的壁滑移实验为基础,系统研究了阻力特性．通过含壁滑移的流动方程研究了壁滑移减阻,得出管径越小、壁滑移速度越大减阻效果越好的结论,为在集中润滑管道输送系统设计中合理地选择管径、管壁材料等提供了理论和实验依据;用量纲分析图解和近似解两种方法,求解了Herschel-Bulkley流动方程的阻力,并通过三维优化计算使得近似解与精确解偏差较小,使得近似解更加实用;推导了层流向紊流转变的判据和转变点速度的临界值．     

斜轧变形区接触面上轴向滑移场计算

通过对斜轧变形区空间几何关系的分析,推导出斜轧时接触面上任意点轴向滑移系数的理论计算公式,进一步用实测数据通过计算机得到了接触面上的轴向滑移系数场,弄清了轴向滑移系数在接触面上的分布规律。在公式推导过程中同时给出了变形区内某点轧辊接触角及轧件接触角的确切定义及变形区长度理论计算式。