基于变域变分原理的一种有限元方法

本文从变域变分原理出发,提出了一种新的有限元方法,并将所提算法用于求解形状最优化问题。我们给出了最优化问题解的存在性及其离散形式。讨论了数值解的收敛性,给出了数值解与精确解之间的误差估计。最后给出了算法的具体实施步骤和一个具有代表性的数值算例,数值结果表明该算法是正确、高效的。     

贮箱内液体小幅晃动的频率和阻尼计算

根据小幅晃动条件下利用速度势函数推导的计算液体晃动频率和内部Rayleigh阻尼的特征值方程,利用简化处理转化为一般的广义特征值问题,并针对这种非对称大型稀疏矩阵采用了Arnoldi迭代方法,求解得到晃动频率和内部阻尼.将利用Stokes边界层理论计算得到边界上的阻尼与内阻尼之和作为晃动的等效阻尼,通过两个算例比较计算结果接近实验结果.这种方法可以计算任意形状贮箱内液体的小幅晃动频率和晃动阻尼.     

一类混合变分不等式有限元解的误差分析

用一种新的方法对Ｆｒａｎｃｏ等在１９７８年文中所提出的一类混合变分不等式进行了分析,首先用凸分析中的有关定理证明了连续问题的存在唯一性,然后提出了一种新的等价变分和较为简洁,有效的方法,获得了与上文相同的有限元逼近结果。     

截面任意形状的柱形和环形容器内液体晃动特性的精确解法

本文研究截面任意形状的柱形和环形容器内液体的晃动特性，利用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数匹配法将液体速度势沿容器壁面展开得频率方程，由行列式搜根法数值计算各阶固有振动频率，结果是精确的，方法具有通用性。     

晃动液体单摆模型动力学参数的频域辨识

本文研究晃动液体动力学参数的频域辨识法,详细推导了晃动液体的等效单摆模型,研制了贮箱模型、悬挂装置和高灵敏度测力计。通过测量贮箱位移和激振力,求得其位移对激振力的频率特性数据。首先用误差校正法辨识传递函数系数,然后用数学规划法确定模型的动力学参数。同时,通过测量晃动液体的扰动力矩,直接推算单摆模型的悬挂点位置。辨识出的单摆模型动力学参数值与按位势理论计算的数值接近。研究结果表明本文采用的频域辨识法有效。     

低温液体容器无损存储传热模型

分析了低温液体容器无损存储时的传热规律,并建立了传热模型,得出了反映储罐绝热层温度变化的微分方程式。采用数值差分法可以求解出绝热层内部温度变化规律,从而推出储罐内液体的温度和压力的变化规律。     

液体非线性晃动的同步Hopf分叉现象

针对受俯仰激励作用的圆柱形贮箱中液体非线性晃动,用变分原理建立了液体晃动的压力体积分形式的Lagrange函数;并将速度势函数在自由液面处作波高函数的级数展开,从而导出自由液面运动学和动力学边界条件非线性方程组;最后用四阶Runge-Kutta法求解非线性方程组。计算发现,在一定的激励频率内面外主模态和次生模态发生同步Hopf分叉,并给出了发生分叉的频率区域。     

低温绝热容器定期检验方法的探讨

结合多年现场检验经验,参照相关规程、标准,对低温绝热容器定期检验项目和方法进行了分析讨论,解决了在缺少具体标准的情况下该类容器的定期检验问题。     

敞口低温液体容器漂浮绝热的热传递

提出了一种在敞口低温液体贮存容器上漂浮绝热的瞬时热流分析方法。其结果可用三个无量纲参数获得，而且与给定作为三个参数的函数的一些数值有关。这些数值为：冷却时间，冷却阶段的全部热漏，绝热材料的显冷和稳定状态的温度值，以及在暴露面上的热流量。该分忻方法将简化给定贮存时间的最佳绝热厚度的测定。分析的实用性是利用以膨胀聚苯乙烯球作漂浮绝热材料保存液氮的实例来予以证实的。     

矩形贮箱类液固耦合系统的随机响应

针对于常重力下矩形贮箱类液固耦合系统受到俯仰激励情形 ,本文通过两种不同形式的Lagrange函数建立了系统耦合动力学方程 ,研究了该耦合系统在随机激励下的响应 ,求得波高响应的功率谱及均方值。对于一个算例 ,讨论了该液固耦合系统的动力特性     

矩形贮箱类液固耦合系统的平动响应研

采用与以往不同的方式,综合运用两种不同形式的Ｌａｇｒａｎｇｅ函数,以简洁的方式建立了常重力下受到水平激励的矩形贮箱类液固耦合系统的耦合动力学方程。该方法大大减少了公式推导,且所得的动力学方程是降阶的。通过数值仿真发现,在一定的激励幅值和频率下,该耦合系统会出现零点漂移等非线性动力学现象。     

圆柱贮箱类液固耦合系统转动响应分析

以一种新方法建立了俯仰激励下圆柱贮箱类液固耦合系统的动力学方程,对液体子系统和结构子系统分别得到压力体积分形式的Lagrange函数和标准形式Lagrange函数（动能减去势能）,由变分方程和Lagrange方程可以建立系统的动力学方程,通过数值仿真发现,在一定的激励幅值和频率下,该耦合系统会出零点漂移、分叉等非线性动力学现象。     

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究

围绕容积为10⁴cm³量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10^-6Pa·m³/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10^-7Pa·m³/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。     

高空真多层绝热低温管道中波纹管简化有限元模拟方法

基于有限元方法对高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道进行多场耦合分析时,由于内管道波纹管几何及材料的非线性特性,使整个分析过程极为耗时,限制了有限元法在HV-MLI低温管道优化设计中的应用。为提高有限元分析效率,结合HV-MLI低温管道对所受载荷的响应特征,提出了用Combine14弹簧单元或等截面管等效替代波纹管的方法。通过对Combine14弹簧单元和等截面管相关参数的理论计算及定义,建立了两种HV-MLI低温管道内管的等效有限元计算模型,并对含波纹管、Combine14弹簧单元及等截面管内管道模型分别进行了有限元模拟计算,得到了各模型内管的应力及变形结果。结果表明:建立的两种等效模型合理、有效;与含波纹管模型相比,两种等效模型均在保证分析精度的同时,将分析效率提高了300倍;相比含Combine14弹簧单元模型,含等截面管模型在结构不连续处的应力集中程度较轻,且与含波纹管模型相符,更适于HV-MLI低温管道的多场耦合分析。     

新型集装箱码头堆场混合装卸计划方法研究

对一种新型的集装箱装卸系统在给定集装箱装卸作业任务前提的单装/卸和装卸混合模式调度问题进行了探索研究.针对这种自动化码头装卸作业的特征,将此集装箱装卸作业调度问题定义为特殊的三阶段柔性Job shop调度问题,以完成给定装卸作业任务的最短时间为优化目标,设计了以低架桥分配小车作为调度中心,对这一三阶段集成优化调度问题求...     

成膜物组成对集装箱箱底涂料耐腐蚀性能的影响

通过浸泡腐蚀试验，研究了集装箱箱底涂料中膜物组成（PVC、改性环氧树脂与SBS树脂）对耐腐蚀性能的影响，并对比研究了环保型无污染防锈颜料复合磷酸锌，改性三聚磷酸铝以及传统防锈颜料在该涂料体系中的耐蚀性。     

A Comparison of Mapping Algorithms for Hierarchical Adaptive FEM in Finite Elasto-Plasticity

The aim of this contribution is a comparison of different mapping techniques usually applied in the field of hierarchical adaptive FE-codes. The calculation of mechanical field variables for the modified mesh is an important but sensitive aspect of adaptation approaches of the spatial discretization. Regarding non-linear boundary value problems procedures of mesh refinement and coarsening imply the determination of strains, stresses and internal variables at the nodes and the Gauss points of new elements based on the transfer of the required data from the former mesh. The kind of mapping of the field variables affects the convergence behaviour as well as the costs of an adaptive FEM-calculation in a non-negligible manner. In order to improve the stability as well as the efficiency of the adaptive process a comparison of different mapping algorithms is presented and evaluated. Within this context, the mapping methods taken into account are

无碳复写纸集装箱装运算法研究

无碳复写纸生产企业物流过程中的集装箱的装载问题,是产品运输中的一个非常重要环节.由于产品本身的特性,包装件在集装箱内的摆放要求正面朝上,以防止无碳复写纸包装件之间的互相碰撞对无碳复写纸功能的破坏.目前无碳复写纸包装件装入集装箱的工作大部分依靠人工操作来进行.由于人力、物力及产品本身的要求,箱子只能一次性地装入,而不能反复装卸.为提高集装箱的空间利用率,降低运输成本,讨论了无碳复写纸装入算法的思路.