求解浮动磁头静态逆问题的高精度快速收敛算法

基于高次修正雷诺方程的有限元数值解,本文给出了一种求解磁头浮动块静态逆问题的高精度快速算法。并从理论上保证了其可靠的收敛性。     

引用一种新的流变模型推导修正的雷诺方程

引用一种新型的流变模型,推导了了适用于非牛顿体的修正的雷诺方程,并应用此方程进行了大量的数值分析,得聘些生要结论。     

Wavelet solutions of Burgers’ equation with high Reynolds numbers

A wavelet method is proposed to solve the Burgers’equation.Following this method,this nonlinear partial differential equation is first transformed into a system of ordinary differential equations using the modified wavelet Galerkin method recently developed by the authors.Then,the classical fourth-order explicit Runge–Kutta method is employed to solve the resulting system of ordinary differential equations.Such a wavelet-based solution procedure has been justified by solving two test examples:results demonstrate that the proposed method has a much better accuracy and efficiency than many other existing numerical methods,and whose order of convergence can go up to 5.Most importantly,our results also indicate that the present wavelet method can readily deal with those fluid dynamics problems with high Reynolds numbers.     

磁、气悬浮电机的机制研究及仿真分析

在已有磁悬浮电机原理的基础上提出磁、气悬浮电机,通过气隙（气隙长度）联立磁、气悬浮本构方程,利用虚位移原理建立电机电磁悬浮力模型,建立了定转子气隙流体的雷诺方程。运用有限元分析软件对高速无轴承磁悬浮电机磁感应强度、电磁悬浮力及气隙流体的承载力进行了仿真分析。     

磁头/盘界面超薄气体润滑雷诺方程的数值求解

针对利用一般数值方法求解超薄气膜润滑雷诺方程时出现的不易收敛问题,提出了基于PDE工具求解气体润滑雷诺方程的方法,计算了具有不同克努森数和最小间隙的平板型滑块空气轴承和双轨型滑块的气膜压力分布.并求解了作用面上的轴承力.计算结果与利用MGL方法和DSMC方法求得的计算结果比较表明,该方法具有足够的求解精度,且收敛速度快.该方法为具有复杂磁头形貌特征的超薄气体润滑雷诺方程求解提供了一种方便、准确的方法.     

新型低阻导线气动特性数值模拟

采用流体力学计算软件FLUENT6．3,对新型低阻导线LP810导线进行雷诺数76000时气动力特性以及流场的数值模拟。计算采用有限体积法和SIMPLEC算法求解均匀黏性不可压缩流体的NaV1er—St0keS方程（N—S方程）,采用三阶精度二次迎风插值（OUICK）离散N—S方程,以降低求解过程的数值振荡。计算区域网格划分采用具有良好形状适应性的非结构化三角形网格,贴壁网格尺寸取为约0．0005倍的导线直径,网格尺寸在导线周围直径4倍于导线直径的圆形加密区内沿半径方向按照1．009的比例增大。计算结果表明,计算方法具有良好的计算精度,与试验结果吻合较好。新型低阻导线LP810导线的特殊截面设计,使得导线在高雷诺数时的分离点显著推后,降低了在高雷诺数时的阻力系数。     

覆冰三分裂导线气动力特性的数值模拟

采用有限体积法和SIMPLEC算法,求解雷诺数在亚临界区内的均匀黏性不可压缩流体的N-S方程,对风吹过平行布置的覆冰三分裂导线的气动力特性进行计算流体动力学（CFD）数值模拟.为克服数值模拟在高雷诺数下的数值不稳定性,在求解N-S方程时采用QUICK迎风格式,其对流项为三阶精度,其余项如扩散项等为二阶精度.针对新月形和扇形2种典型覆冰三分裂导线,分析平行布置的三分裂导线各子导线尾流间的相互作用及其对气动力特性的影响.计算结果表明,新月形覆冰导线比扇形覆冰导线舞动的风攻角范围大,但前者的舞动振幅小于后者;分裂导线中处于尾流区的子导线的气动力系数均小于迎风面子导线的气动力系数,且扇形覆冰导线比新月形覆冰导线更为显著.     

非线性矩阵方程中心对称解的牛顿- MCG算法

研究了一类含有高次逆幂非线性矩阵方程中心对称解的数值计算问题.首先用牛顿算法求等价的线性矩阵方程的中心对称解,然后用修正共轭梯度算法(MCG算法)求线性矩阵方程的中心对称解或中心对称最小二乘解.数值算例表明,本文算法有效.     

Simulation of three-dimensional nonideal MHD flow at low magnetic Reynolds number

A numerical procedure based on a five-wave model associated with non-ideal, low magnetic Reynolds number magnetohydrodynamic (MHD) flows was developed. It is composed of an entropy conditioned scheme for solving the non-homogeneous Navier-Stokes equations, in conjunction with an SOR method for solving the elliptic equation governing the electrical potential of flow field. To validate the developed procedure, two different test cases were used which included MHD Rayleigh problem and MHD Hartmann problem. The simulations were performed under the assumption of low magnetic Reynolds number. The simulated results were found to be in good agreement with the closed form analytical solutions deduced in the present study, showing that the present algorithm could simulate engineering MHD flow at low magnetic Reynolds number effectively. In the end, a flow field between a pair of segmented electrodes in a three dimensional MHD channel was simulated using the present algorithm with and without including Hall effects. Without the introduction of Hall effects, no distortion was observed in the current and potential lines. By taking the Hall effects into account, the potential lines distorted and clustered at the upstream and downstream edges of the cathode and anode, respectively.     

二维非均匀介质目标重建中选择阻尼因子修正的Feltcher算法

二维介质目标的重构是通过在目标外获得的散射场实现的。为克服问题的病态性，本文采用多方向的横磁波(TM)照射目标，用矩量法(MOM)将散射的积分方程离散为矩阵方程，对方程组的求解采用阻尼最小二乘法，其中对阻尼因子的选取采用修正的Feltcher算法。数值结果表明：该方法的收敛性较好，能获得好的重构结果。     

Nonlinear dynamics of flexible rotor system supported on fixed-tilting pad combination journal bearing

Based on the Reynolds equation with Reynolds boundary conditions,the Castelli method was employed to solve the Reynolds equation for oil lubrication upon bearings.By doing so,a profile of nonlinear oil film force of single-pad journal bearings is established.According to the structure of combination journal bearings,nonlinear oil film force of combination journal bearing is obtained by retrieval,interpolation and assembly techniques.As for symmetrical flexible Jeffcott rotor systems supported by combination...     

Riccati方程初值问题的Haar小波数值解法

求解微分方程初值问题是小波分析在数学上的一个重要应用.在已有的利用Haar小波求解微分方程方法的基础上,对求解Riccati方程初值问题的离散化过程进行了改进,减小了运算量.数值实验表明,该方法在数值上精度略好于文献中利用Haar小波求解微分方程的方法.     

Riccati方程初值问题的Haar小波数值解法

求解微分方程初值问题是小波分析在数学上的一个重要应用。在已有的利用Haar小波求解微分方程方法的基础上，对求解Riccati方程初值问题的离散化过程进行了改进，减小了运算量。数值实验表明，该方法在数值上精度略好于文献中利用Haar小波求解微分方程的方法。     

深圳大运会主体育场罩棚风压分布特性的数值模拟研究

基于Reynolds时均 方程和RSM模型对深圳大运动会主体育场罩棚风压分布特性进行了数值模拟,文中采用有限体积法对控制微分方程进行离散,并采用SIMPLE压力校正算法来实现非线性方程的迭代求解。分析了风向角和风攻角对风压分布的影响,探讨了罩棚周围流场的绕流特性,并根据罩棚的结构形式及风压分布特点,给出了最不利风向下罩棚表面的区域平均风压系数以及罩棚设计风荷载的计算方法,以供工程设计的参考。     

矩形永磁体三维空间力场分布

为了解决矩形永磁体的空间力场分布问题,采用理论分析和数值分析相结合的方法,得到了2个由任意多个偶极子组成的偶极子组之间相互作用时力和力偶的表达式.结果表明:推导出的矩形永磁体空间力场解析式可准确表达任意尺寸、任意位置2块相斥的矩形永磁体相互作用时空间力场分布形态,该结果可为永磁体的实际工程应用和磁轨磁场的控制提供理论依据.     

混合积分方程在金属网架天线罩感应场率求解中的应用

针对单一电场积分方程或磁场积分方程在求解金属柱体感应场率中产生的内谐振问题,采用混合积分方程、并利用矩量法对二维矩形柱体垂直极化感应场率进行了理论推导和数值计算,计算结果与相关文献符合较好,可满足工程设计的需要。     

基于新拟牛顿方程的改进BFGS方法

针对无约束最优化问题,在已建立的BFGS方法基础上,证明了改进的BFGS方法的收敛性.基于前人的改进的BFGS方法,同时结合有关结论提出一种新的BFGS方法.通过选择适当的参数,证明了改进的BFGS方法对于一类更广的搜索准则保持局部收敛性,在Wolfe搜索准则下方法还具有超线性收敛性.最后通过具体的数值试验结果说明其优越性.     

燃气管网水力计算研究

燃气管网水力计算存在虚平衡现象、叠代计算不收敛、压缩机供气管网水力计算未考虑压缩机实际工作曲线等问题.为此,引入开环能量方程解决用解环状方程法进行定压多气源点供气管网水力计算时存在虚平衡的问题;通过分析找出摩擦阻力系数在流态分区点不连续是造成不收敛的原因,对管道中燃气流动状态分区点采用插值法,解决在叠代过程中可能因摩擦阻力系数不连续导致叠代流量在分界点来回振荡造成的不收敛问题;引用虚气源点法解决压缩机供气管网的水力计算问题.     

微尺度下速度滑移对空气静压导轨性能影响

为了阐释空气静压导轨气膜间隙处在微小尺度所体现的特性,引入气体稀薄效应中的速度滑移算法到Navier-Stokes方程,推导出体现微尺度条件下空气膜流动特点的雷诺方程,进而对气膜内的压强分布进行了仿真分析,根据得到的压强分布计算气膜承载力和刚度随气膜厚度变化的规律,通过试验对得出的结论进行了间接验证,与分析结果吻合.     

谐波齿轮粗糙表面薄膜润滑计算

谐波齿轮传动齿面的润滑状态,考虑到表面粗糙度影响后,用基于平均流动模型的平均雷诺方程进 一步研究,推导薄膜润滑条件下齿面压力和油膜厚度的计算关系,计算剪切膜和挤压膜的数值解,给出齿面最小油 膜厚度曲线。结果表明,齿面表面粗糙度增大,由它所引起的动压效应增强,齿面上的润滑油易存留,能够建立起足 够的油膜厚度。