Linux/RTLinux下实时多线程实时性检测方法

实时多线程是实时控制软件实现的重要手段,但是基于Lknux／RTLinux的实时控制软件的多线程实时性检测不易,尤其连续输出大量测试信息困难。设计了三种多线程的实时性检测方法,并分析了其优缺点。重点讨论了使用rtl_prtnd函数和dmesg命令协同输出测试信息的这一随机采样的测试方法,并给出设计细节和应用实例。分析如应用表明,这种使用rtl_printf和dmesg输出信息的测试方法在需要连续采集大量数据、随机采样能够满足要求的场合下是有效的。     

含体积型缺陷管道的缺陷尺寸确定及子截面划分软件实现算法

根据标准开发管道评价软件的主要难点在于为标准中无法直接用软件实现的依赖人工干预或者经验的关键步骤构建软件实现算法.在基于SY/T 6477-2000/API 579的管道评价软件的开发过程中,针对管道缺陷尺寸确定因依赖图形而无法直接软件实现的问题,采用线性插值法构建了危险厚度截面(CTP)图,并在此基础上建立了管道缺陷尺寸确定的软件实现算法;针对子截面划分因依赖经验而无法直接软件实现的问题,以剩余强度因子(RSF)的变化率作为终止判据构建了循环迭代,进而利用该循环迭代建立了子截面自动划分算法并证明了其有效性.构建的算法均给出了程序流程图,可直接用于软件实现.     

倾斜椭圆微孔端面机械密封的回吸现象及对泄漏量影响

目前研究成果直接或者间接表明机械密封端面加工孔或槽可能会产生间隙流体的回吸,从而减少泄漏量,回吸的现象和机理都需要深入研究。基于Fluent多相流空化模型,针对倾斜椭圆形微孔端面机械密封,建立了其中一个微孔周期的间隙流体的三维数值计算模型,通过改变内外径压差、转速等密封工况参数,研究了回吸现象产生的原因以及回吸现象对泄漏量的影响。首先,通过流动因子判定流动状态、网格无关性分析确定网格尺寸、和文献计算结果对照等,保证了计算模型的正确性。然后,通过数值模拟实验,在靠近泄漏侧微孔单元的r-θ平面流线图和密封间隙出口截面径向速度云图中直接观察到了回吸现象。随后,分析了r-θ平面的压力场、径向方向速度场,结果表明,由于微孔而存在发散间隙,因为动压效应引起出口附近的流体压力降低,低于了密封间隙出口压力,造成了间隙流体产生回吸现象。回吸现象因流体动压效应的增强而增强,而压力的降低将导致空化现象,空化效应阻止了回吸的增强。最后,通过分析外泄量和回吸量曲线,研究了回吸现象在不同内外径压差Δp和转速n下的变化规律。随着回吸现象的出现,泄漏量会出现明显的降低,甚至会出现零泄漏。可以利用倾斜微孔的回吸现象降低机械密封的泄漏量。     

堆石料的三维应力分数阶本构模型

为合理反映粗粒土的状态依赖非关联应力-应变特性,提出应力分数阶塑性力学模型。已有模型基于三轴试验结果,无法对堆石料真三轴条件下的应力-应变特性进行预测,为解决这一问题,基于特征应力法对已有分数阶塑性力学模型进行完善。进一步选取不同初始状态条件下堆石料的真三轴压缩试验数据对模型进行验证,结果表明,三维化后的分数阶岩土塑性力学模型可以合理地模拟不同初始状态的堆石料在真三轴压缩条件下的应力-应变行为。与传统塑性力学模型相比,提出的分数阶塑性模型在描述堆石料非关联流动时不需要额外引入塑性势函数,仅需对已有屈服面求解分数阶导数。此外,模型在特征应力空间中推导完成再映射到原应力空间,可描述土体的三维强度特性,无需额外采用三维强度准则。     

等边三角形微孔端面机械密封多楔现象对性能的影响

微孔端面机械密封是通过设计改变微孔的几何特性以期望得到更优的密封性能,但几何特性如何影响密封性能却缺乏机理上的研究和指导。结合流体楔效应理论,采用数值计算的方法,基于Fluent多相流空化模型,针对等边三角形微孔端面机械密封,建立了其中1个微孔周期的间隙流体的3维数值计算模型,研究不同方向角下等边三角形微孔几何特性的改变对泄漏率和开启力的影响。首先,使用了流动因子判定流动状态、网格无关性分析确定网格尺寸、文献计算结果对比等方法,保证了数值计算模型的正确性。然后,结合楔效应理论与压力云图分析,提出了多楔现象,即：等边三角形微孔存在3个性质不同的楔。方向角的变化改变了各楔与密封端面旋转线速度间的夹角,故各楔的性质与强度随方向角的变化而变化。流体流经各楔,会产生不同的楔效应,多楔效应的组合影响了压力分布,最终决定了密封性能。最后,基于多楔现象,研究了等边三角形微孔端面机械密封的泄漏率与开启力。低压差下,方向角α=40 °时泄漏率最小;高压差下,α=110 °时泄漏率最小;增大转速将强化泄漏率的变化趋势。开启力在α∈[0 °,120 °]时,先减小后增大,α=60 °时开启力最小;当α∈[0 °,40 °]及α∈[100 °,120 °]时,开启力随转速增加而增大;当α∈[40 °,100 °]时,开启力随转速增加而减小。     

微孔面积比对微孔端面机械密封泄漏量计算的影响

微孔面积比(微孔面积与计算域面积的比值)对微孔端面机械密封的空化效应影响区和动压效应影响区的影响都大,进而影响到泄漏量积分截面的选择。使用质量守恒的JFO空化边界条件建立微孔端面机械密封泄漏量数值计算模型,讨论微孔面积比对微孔端面机械密封泄漏量计算的影响。结果表明:在微孔端面密封的泄漏量计算时,基于层流的积分方法是有一定限制的,并不适合所有的微孔面积比,当微孔面积比大于一定数值后,就找不到合适的积分截面。对不同的微孔面积比,可通过观察沿径向流量折线图与分布云图,分析动压效应和空化效应对流动状态的影响,确定能否找到合适的积分截面。     

6005A-T6铝合金高速搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能

采用专用搅拌摩擦焊设备对5 mm厚6005A-T6铝合金单层带筋板进行高速焊接,利用金相组织观察、显微硬度测定、拉伸、疲劳测试等方法研究高速搅拌摩擦焊接头的微观组织特征和力学性能。结果表明:焊核区由于发生了动态再结晶,其组织为细小等轴再结晶组织;焊缝两侧的热影响区受力和热的双重作用,组织发生一定程度的变形和回复;热影响区组织与母材相似,受热循环作用发生粗化。力学性能试验表明,在焊接速度3 000 mm/min、旋转速度1 700 r/min时,所得到的接头抗拉强度可达235 MPa,为母材的82.5%,拉伸试样均断裂于近缝区热影响区,与显微硬度分布测定的热影响区软化区位置相一致。疲劳试验表明,高速焊接接头疲劳性能优异,在循环次数1×106次的条件下,疲劳极限达132.9 MPa,能够满足工程要求。     

长直铝合金型材高效搅拌摩擦焊技术

搅拌摩擦焊的高效焊接问题一直是研究的焦点。对影响高效搅拌摩擦焊技术的关键因素(焊接工装、搅拌工具和焊接工艺)进行系统阐述并提出优化设计方案。结果表明,采用真空吸盘可以有效提高装卡效率,减少焊接装配时间;采用双重水冷系统和粉末冶金材料制造的搅拌工具,其有效寿命达2000m;通过优化焊接工艺,能够有效实现焊接速度1 000 mm/min的高速搅拌摩擦焊接技术,获得了最高抗拉强度接头系数为76.5%,最高屈服强度为164 MPa的焊接接头。     

不等深梯形槽干气密封的研究及槽型优化

针对相同的平面结构,设计出多种不等深梯形槽结构,建立了相关干气密封端面流场的数值计算模型。利用Fluent软件对流场进行数值模拟,获得了不同膜厚下不同结构的气膜刚度、开启力、泄漏率、刚漏比等数据,研究结果表明不等深阶梯槽的刚度、刚漏比比平底槽高,但开启力比平底槽低些。使用正交优化计算进一步探究槽深、槽数、入口角、槽宽比、槽长坝长比对开启力、泄漏率对发散阶梯梯形槽密封性能参数的影响。该工况下,发散型梯形槽最优设计方案为:最大槽深为10μm、槽数为12、入口角为12°、槽宽比为0.88、槽长坝长比为0.78,研究结果为相关密封设计研究提供了一定的参考。     

304和316L管材在两类模拟介质中的晶间腐蚀形貌

通过自制的模拟循环试验装置,对两种不锈钢管材进行冲刷腐蚀模拟试验,SEM形貌表明在模拟的河水和海水介质中,304和316L不锈钢均发生了晶间腐蚀。