CE／SE方法在障碍物对爆炸冲击波干扰流场计算中的应用

应用高精度的CE／SE方法对厂房中爆炸冲击波扫过障碍物挡墙形成的流场进行了二维数值模拟，具体分析了障碍物、厂房内壁与冲击波相互作用的规律，得到了能够反映障碍物作用前后波系结构变化的压力等值线图．数值结果显示了冲击波遇障碍物发生反射、绕流等现象，形成复杂波系；通过与尤障碍物存在的爆炸流场对比，分析了相对于爆点不同位置的障碍物对爆炸流场的影响；最后改变爆点个数，对爆炸流场的变化做了进一步分析．数值模拟结果符合相关物理规律．     

直角拐弯巷道中瓦斯突出冲击气流传播特征研究

为研究突出冲击气流的传播过程及其特征,以直角拐弯巷道为例,建立了数值计算模型,对突出冲击气流的传播过程和瓦斯气体的输运过程进行了数值模拟,分析了突出冲击气流的传播衰减特征和突出瓦斯气体的输运特征.结果表明：突出能形成高速运动的冲击气流及冲击波,且突出冲击波传播速度能够超过当地音速;突出冲击气流在通过拐弯巷道时,会发生绕射及反射,其强度可能大于拐角前的强度,而在通过拐角之后衰减幅度较大;突出能在巷道内形成高浓度瓦斯区域,且瓦斯对流传质速度小于冲击气流运动速度.通过模型试验研究,初步验证了数值模拟的结论.     

涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟

采用有限元法对涂层与基体界面结合强度进行了力学模拟,并对试验模型提出了改进。通过对涂层与基体界面最大剪切应力和最大法向应力的分析,比较了模型中不同基体台阶深度、涂层尺寸对界面结合强度的影响。确定了最佳模型,使模拟过程中最大法向应力明显降低,能够更好地体现不同体系剪切应力的变化,并在最佳模型下研究了不同涂层和基体材料相互作用的界面结合强度。     

瓦斯爆炸冲击波作用下防爆门应力分布及动态响应特性研究

针对煤矿风井防爆门在爆炸冲击波作用下容易变形问题,设计了双开式防爆门,利用FLUENT软件对瓦斯爆炸流场进行数值模拟,分析防爆门在瓦斯爆炸冲击波作用下的安全可靠性,获得了不同时刻防爆门上的压力分布及其动态响应规律。数值模拟结果表明,CH₄体积分数9.5%条件下,爆炸冲击波压力为26 kPa时防爆门开始打开,防爆门开度为12°时,压力达到峰值782 kPa。将不同时刻压力载荷导入ANSYS受力分析软件,对防爆门进行动态非线性压力作用下的应力及变形计算,得到了防爆门应力分布,在此基础上进行结构优化,材料强度校核结果显示优化效果较好。     

基于Hertz接触理论的涂层界面应力分析

应用大型有限元分析软件ANSYS 8．1，对接触载荷条件下涂层材料的应力场进行了数值模拟．通过比较有限元解与经典Hertz解析解验证了有限元模型的可信度；分析了不同涂层厚度、不同涂层／基体弹性模量比情况下，接触应力分布情况及接触宽度随着载荷的变化情况．数值模拟结果表明：涂层／基体界面剪应力峰值出现在略偏离界面中心位置；涂层／基体界面正应力峰值出现在界面中心位置；涂层／基体的弹性模量比在1～2．5之间取值时，对涂层／基体结合效果较为有利；涂层过薄容易导致界面剪应力过大，致使材料失效．模拟结果能够为涂层材料的力学研究及设计提供参者．     

界面特性及骨料分布对混凝土破坏模式影响

过渡区界面(ITZ)是混凝土细观组分中的相对薄弱环节,对混凝土的宏观力学性能具有重大影响。基于混凝土随机骨料模型,采用扩展有限元法(XFEM),对单轴拉伸及弯拉条件下混凝土材料的细观破坏过程及机理进行数值模拟,研究界面特性及骨料空间分布形式对混凝土宏观力学性能及破坏模式的影响。数值结果表明:(1)不同界面强度使得混凝土具有不同的细观破坏模式,界面强度越高混凝土宏观强度越高;(2)骨料分布形式影响混凝土细观破坏模式,但对混凝土宏观弹性模量及强度的影响可忽略。     

尿素合成塔爆炸事故的数值模拟研究

针对尿素合成塔爆炸事故及过程分析,采用数值方法对尿素合成塔塔顶部的气相空间爆炸进行模拟,找出冲击波形成、传播规律、强度和进入液相传播的时间差;综合模拟冲击波进入液相传播的时间差和传播速度,计算得到冲击波在液相中位于尿素塔底部的叠加点位置及对应的冲击波叠加压力。结果表明,叠加后冲击波的压力显著增加,其强度足以造成该处筒体破坏,过热液体瞬间气化喷出,从而引发破坏更大的二次爆炸。     

不同钢筋位置下锈蚀钢筋混凝土梁粘结性能分析

为了研究锈蚀钢筋所处的不同位置对钢筋混凝土梁粘结性能的影响，本文对12个不同锈蚀纵筋位置的梁式试件进行了4点弯曲加载。试验结果表明：纵筋位于混凝土梁底角部试件与其位于梁底中部的试件相比，在理论锈蚀率为0%、1%、2%、4%、8%时粘结强度分别降低17%、20%、46%、26%、18%。基于试验结果，建立了考虑钢筋位置的锈蚀钢筋-混凝土界面平均粘结应力-滑移本构方程。基于ANSYS软件，利用粘结-滑移本构关系进行数值模拟。结果表明，考虑钢筋位置的粘结-滑移本构模型能够有效计算平均极限粘结应力，数值模拟值与试验值吻合较好。此外，本文提出考虑钢筋位置的钢筋混凝土梁随锈蚀率变化的极限粘结强度劣化模型。     

双金属复合过程非稳态温度场的研究

应用数值模拟技术对双金属过程中的非稳态温度场进行计算，由于外材和芯材在凝固过程温度变化的不同特点，选择不同的权系数计算温度，同时，在温度的计算中，考虑了双金属复合结合界面热阻，凝固过程中释放潜热以及导热系数等各方面因素的影响，通过热电耦对不同位置的温度值进行采集，将采集到的温度曲线和模拟的温度曲线进行对比，结果表明模拟的温度曲线比较能够反映实际温度的变化。     

ＧｈｏｓｔＦｌｕｉｄ方法在运动边界射流问题数值模拟中的应用

把解决多物质流问题的ＧｈｏｓｔＦｌｕｉｄ方法应用到具有运动边界的单物质流的数值模拟中去，结合求解界面追踪问题的Ｌｅｖｅｌ Ｓｅｔ方法，提出了有效求解运动边界问题的虚拟流体算法，用数值模拟重现了“声学整流”效应现象，并用等压装配法解决了发生在流体和活塞界面上的“Ｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ”效应．数值实验表明：水平管道的长度和活塞振动频率是射流形成的关键因素，数值实验中如果频率和长度设置合理，则理想气体在做简谐振 动的活塞驱动下，可以产生稳定的射流．     

一般空气区内煤尘爆炸冲击波在弯道内传播规律研究

煤尘爆炸冲击波传播规律是研究冲击波的破坏和伤害机理的前提及依据,基于流体动力学、爆炸动力学理论研究巷道转弯情况下煤尘爆炸冲击波传播规律.依据斜激波在弯道内的传播规律,建立了在巷道转弯情况下一般空气区煤尘爆炸冲击波传播的数学模型,推导出冲击波在弯道内传播规律的表达式.采用冲击波波阵面后突跃的参数来表征冲击波,进而推导出冲击波在巷道转弯时的传播规律的简化公式,分析得出冲击波初始压力、转弯角度越大衰减系数就越大,与试验结果进行对比分析,验证了理论推导的结果.     

蒙特卡罗法在多管火箭弹落点散布仿真中的应用

在建立多管火箭弹空间运动动力学模型的基础上,提出了一种利用蒙特卡罗法进行落点散布仿真的方法.通过仿真能有效分析随机干扰对多管火箭弹落点散布的影响,为获得提高弹丸发射精度的方法提供实验依据.     

装盛液体容器直径对液-气界面稳定性影响分析

依据Taylor稳定性理论,在分析动荷载作用下液-气稳定性的基础上得出了界面扰动放大因子的计算公式,根据本公式分析了装盛液体容器直径对液-气界面稳定性的影响并用实验进行了验证.     

基于双随机软输入模型的一次性口令认证方法

针对现有的一次性口令认证技术在B/S模式下应用的局限性,提出了基于双随机软输入模型的一次性口令认证方法.该方法的核心思想是,当用户需要输入认证口令时,认证服务器动态生成双随机输入软键盘,即每次生成的软键盘的界面接口布局是随机的,且其接口对应的输入字符也是随机的.研究结果表明该方法不需要在客户端进行任何计算,就可保证每次在客户端输入的口令及在网络上传输的认证口令由若干组不同的随机字符串组合而成,有效解决了口令认证中的捕获/重放攻击、内存截获及输入截获攻击问题.     

流体势分析在丁家屋子断阶带的应用

应用Hubbert流体势计算方法 ,对丁家屋子断阶带孔店组顶界面和底界面的水势和油势进行了计算。在编制流体势平面和剖面等值线图的基础上 ,分析研究区的流体势分布特征。认为研究区的流体运移特征为 :在孔店组上界面发生纵向运移为主 ,在下界面发生横向运移为次。有利油气聚集带分布在孔店组上下界面、由构造———岩性组合而形成的圈闭和不整合面遮挡而成的地层圈闭区。此推断与目前的勘探结果不期而合。     

大距离系数红外测温仪的关键技术研究

针对大距离系数红外测温仪测温距离远和噪声干扰大的特点,提出一种微弱信号数字相敏检测方法.根据相关检测原理,设计了由模拟开关和低通滤波器组成的模拟相敏检波电路,并对此电路的噪声抑制特性进行了分析.基于反相采样累加相关原理,提出了数字相敏检波方法,并对数字相敏检波方法的频率特性进行了分析.实验结果表明,模拟相敏检波电路具有良好的噪声抑制能力;该数字方法能抑制谐波,消除前置处理中引起的直流.与模拟检波方法相比,该数字方法在检测精度和处理速度上也有较大提高.     

铁对 C/Cu 复合材料界面特性影响的研究

利用电子显微及X射线衍射仪分析研究了C/Cu复合材料的界面特性及合金元素铁对C/Cu复合材料界面特性的影响.研究表明复合材料界面既无化学反应也无扩散发生,C/Cu界面是物理结合.试验表明,合金元素Fe与碳纤维发生化学反应,使C-Cu界面结合强度明显提高,因此使C/Cu复合材料的强度从592MPa提高到696MPa,横向剪切强度从64MPa提高到84MPa.化学结合型界面是提高复合材料强度的途径之一.     

舰船近场爆炸反射波对气泡射流特性影响

水下爆炸冲击波遇到物面(如船底表面、海底等)将产生反射冲击波,对于近场爆炸,由于爆炸形成的气泡距离物面较近,气泡在运动过程中将遭遇物面反射冲击波.为了探讨反射冲击波对水下爆炸气泡特性的影响,假设冲击前期惯性力起主要作用,依据理想流体势流理论,建立了反射波作用下气泡运动模型,并采用边界积分法求解.在此基础上,给出了舰船近...     

基于熟悉人脸范式的P300脑机接口字符输入系统的设计与实现

脑机接口系统是一种使大脑能够不依赖于外周神经和肌肉通道,与外部环境进行交互的系统。基于P300的脑机接口字符输入系统是脑机接口技术的一种典型应用。对基于传统范式的P300脑机接口系统进行改进,设计并实现了基于熟悉人脸范式的P300脑机接口字符输入系统。实验建立了基于熟悉人脸的P300脑机接口系统的信号采集与处理模型,对采集到的数据进行预处理、特征提取,并使用集成支持向量机算法对脑电信号进行分类。结果表明,除P300电位外,熟悉人脸范式诱发出了Vpp和N170电位。与以往传统范式80.6%的字符输入正确率相比,基于熟悉人脸范式的字符输入正确率达到93.5%,具有良好的发展前景。     

基于BCI的下肢辅助康复系统的研究

脑-机接口作为一种新颖的人机接口方式,为人脑和外界事物进行信息交流和控制提供了一种全新的通道。该文把脑一机接口技术成功的应用到医疗康复中,利用运动想象时大脑感觉运动区域产生的事件相关同步和事件相关去同步现象来分析左右手运动想象时的脑电信号特征,进而来判断想象者的运动意图,从而实现脑电信号对下肢辅助康复设备的控制,为中风患者做下肢的运动康复性训练。