高斯光束通过非轴对称光学系统的变换

高斯光束通过非轴对称光学系统时就变成像散椭圆高斯光束。本文使用矩阵方法研究了有简单像散高斯光束的变换特性,推导出像空间中xoz和yoz面上束腰重合和相等的条件,以及一股地,像空间中光斑椭圆变成圆和等相面为球面的条件,并以数值计算例说明。     

基于非线性分析的非轴对称磁流体动力学建模

传统的动力学建模方法对模型参数变化模拟效果不佳,为此,提出一种基于非线性分析的非轴对称磁流体动力学建模方法。构建磁流体动力学物理特征结构模型,分析非轴对称磁流体动力学特征;通过非线性分析方法确定磁流体中近阴离子、近阳离子的建模边界条件;引进麦克斯韦方程组,描述磁流体中等离子体相关参数,基于等离子体密度分布特征构建多相流方程;结合对磁流体力学的非线性分析,实现建模过程中动力学参数变化模拟,按照各个结构的设置方式,在ANSYS Fluent软件中实现对磁流体动力学模拟。实验结果表明,提出的动力学建模方法在应用到实际非轴对称磁流体结构当中可以实现对其动力学参数变化的精准模拟,方便对该动力学特征进行更加全面地分析。     

3D打印随形冷却模具零件的温度场和应力场数值模拟

针对3D打印随形冷却模具零件产生的热积累现象,数值模拟了打印过程中零件的温度场和应力场,并通过实验分析了热积累对打印质量的影响。在基板未预热条件下,打印零件温度分布的均匀性差,热积累效应的影响明显。热应力主要集中在零件底部与基板连接处,冷却后零件的残余应力和变形较大。打印模具零件表面的挂渣严重,尺寸偏差较大,硬度偏低。在基板预热150℃条件下,打印零件温度分布相对均匀,热积累效应的影响减小。由于温度梯度变小导致的局部热应力和残余应力减小,变形减小,打印零件表面挂渣减少,尺寸精度提高,硬度增大,打印质量更好。     

型钢混凝土构件复合受扭性能试验及强度计算

为研究双轴对称型钢混凝土构件的复合受扭性能,以配钢形式、箍筋间距、混凝土强度、轴压比、扭弯比为变化参数,完成了10个型钢混凝土试件的单调加载试验。研究了压弯剪扭复合受力下构件的破坏形态、扭率-扭矩曲线,并以叠加原理为基础,探讨双轴对称型钢混凝土构件在扭矩作用下的开裂扭矩和极限扭矩计算。结果表明,试件均经历了开裂荷载前的弹性阶段、弹塑性阶段和峰值扭矩后的破坏阶段;10个试件最终呈扭型破坏;闭合角钢桁架混凝土构件受扭承载力明显优于实腹式十字形型钢混凝土构件;轴压比从0.1增加到0.2,试件受扭承载力平均增长11.5%;扭弯比从0.5增加到1.0,试件受扭承载力平均减小2.3%。根据改进的内力分配法和叠加原理提出的计算公式,其计算值与试验值吻合较好。     

大巷孤岛煤柱应力分布规律的研究与实践

针对原岩应力场在工作面回采后出现重新分布会导致形成孤岛煤柱支承应力影响等问题,以南庄煤矿8836工作面为例,通过建模模拟大巷孤岛煤柱应力分布状态,对大巷孤岛煤柱的应力进行分析,优化了8836煤柱工作面回采巷道的布置,为后期南庄煤矿各个工作面巷道的布置、煤柱留设尺寸的选取提供理论依据。     

EXPERIMENTAL STUDY ON THE FLOW FIELD CHARACTERISTICS IN THE MIXING REGION OF TWIN JETS

Twin jets flow, generated by two identical parallel axisymmetric nozzles, has been experimentally investigated. The dimensionless spacing (B) between two nozzles were set at 1.89, 1.75 and 1.5. Measurements have been carried out at several free-stream velocities ranging from 10 m/s to 25 m/s or Reynolds numbers (based on the nozzle diameter of 44 mm) ranging from 3.33×104 to 8.33×104. The results show that the twin jets attract each other. With the increasing Reynolds number, the turbulence energy grows, which indicates that the twin jets attract acutely. The jet flow field and the merging process of two jets vary with B. The width of the twin jets flow spreads linearly downstream and grows with B. The merging between two jets occurs at the location closer to the nozzle exit for the cases with smaller spacing between nozzles and higher Reynolds number.     

旋转气体介质对环膜液体射流破碎不稳定性影响的研究

利用线性不稳定性理论研究了旋转气体介质对黏性环膜液体射流破碎的影响。研究结果表明,无论是轴对称模式还是非轴对称模式,由液体环膜内部气体介质旋转所产生的离心力是液体射流的失稳因素,有助于液体射流的破碎。另外,由液体环膜外部气体介质旋转所产生的离心力是液体射流的促稳因素,不利于液体射流的破碎。当相同强度的旋转同时存在于内部和外部气体介质中时,对于轴对称模式,内部气体介质的影响显著,而对于非轴对称模式,则外部气体介质的影响更为明显。通常情况下,非轴对称模式的扰动增长率强于轴对称模式的扰动增长率,因此会在环膜液体射流的破碎中占据主导地位。     

轴对称状态的应力表示和测试仪器开发

区分研究对象和研究目的的不同,应力的表述形式可以而且应该采用不同的形式。根据轴对称工程现象和应力分布特点以及任一方向上正应力与三维应力的关系,导出适用于轴对称状态的正应力表示方法。根据该方法,轴对称三维应力状态能被表示为由4个正应力分量组成的张量,从而实现三维应力状态的正应力表示。在此基础上,开发出正四面体式、五棱台式、异形六面体式以及异形十二面体式共4种适用于轴对称状态的三维应力测试装置,并给出相应的测试案例。该文的研究丰富了应力状态理论及其表示方法和测试技术,为工程设计、施工和养护提供一种简捷、高效、可靠的测试手段。     

自然电位测井数学模型与求解方法

对石油勘探开发中常用的自然电位测井方法,在以往散见于各处的研究成果及近期研究的基础上,系统地总结了其相应的数学模型,并补充了众多算例,为自然电位测井在轴对称情况下建立了完整的理论框架。有关内容包括自然电位测井数学模型及其适定性,解的极限状态及相应的简化模型,有效求解的数值方法,并揭示了有关自然电位测井方法的算例及应用。     

黄骅坳陷北塘凹陷新生代沉降史分析

在对黄骅坳陷北塘凹陷区域构造特征的解释的基础上,分析了盆地的沉降史.研究表明,北塘凹陷沉降曲线的基本型式为5段式;其中沙河街组三段(Es3)、沙河街组一段(Es2)、东营组(Ed)为曲线下降段,代表盆地的数次幅度不等的沉降,具有"幕武"渐进的沉降特点;沙河街组二段(Es2)为曲线上升段,反映该凹陷的抬升和遭受剥蚀.通过对各洼陷沉降史的对比分析表明,北塘凹陷地区新生代沉降作用具有明显的自西向东迁移迁移规律.