基于概率断裂力学的管道疲劳寿命分析

采用奇异单元模拟裂纹尖端应力场的奇异性,计算裂纹尖端的应力强度因子和张开应力.以概率论为基础,结合确定性疲劳断裂力学估算方法,考虑参数的不确定性和随机性,应用蒙特卡洛模拟法分析管道的疲劳寿命.结果表明：通过J积分计算得到的裂纹尖端张开应力与计算得到的管道工作应力基本相等.采用蒙特卡洛模拟法进行的一定可靠度和置信度下的疲劳寿命预测能反映评定参数的不确定性,较传统的断裂力学计算结果更安全.     

移动机器人的实时路径规划研究与仿真

研究移动机器人的实时路径规划问题.为了实现移动机器人在动态不确定环境下实时地避开障碍物,安全到达目标点,提出一种人工势场法与指导性RRT算法结合的改进算法,利用人工势场法在初始环境中预规划一条初始路径.当有新的障碍物出现并且覆盖了初始路径时,启动实时规划.在新的障碍物周围确定合适的规划空间,可利用指导性RRT算法规划局部路径.最后,合并初始路径与局部路径,得出最终路径.仿真结果表明,改进的混合算法能够有效实现移动机器人的无碰撞实时规划,路径长度和规划时间有明显改善.     

基于涡流原理的新型挖藕喷头的流场研究

提出了一种新型的挖藕机喷头—旋流挖藕喷头.喷头的主要作用在于有效地弥补了传统挖藕机喷头在使用过程中的射流压力不足、不能达到理想冲击效果的问题.针对当前存在于挖藕机喷头上的射流压力损失严重的长期存在的难点技术,提出了旋流射流的方法,实现了减小挖藕机喷头射流流场中水环境围压对射流压力的衰减的作用,并对旋流射流进行原理上的分析,运用Fluent仿真软件对旋流射流流场进行仿真,通过控制变量的方法分析对比不同喷头结构参数得到的仿真结果,得出最佳压力分布效果.最后,得到最佳压力分布效果的挖藕喷头结构参数给出最优设计效果.     

丹尼尔超声波流量计的日常维护和故障处理办法

由于超声波流量计具有抗干扰能力强、测量精度高、无压损、量程比宽和维护量小等特点,所以,被广泛应用于贸易计量中。目前,国内贸易计量所用的超声波流量计基本都依赖进口,由于其备件采购周期较长,再加上厂家的技术垄断,导致超声波流量计在出现问题时不能及时得以解决。简单介绍了丹尼尔超声波流量计的相关概念、现场诊断、故障处理办法和日常维护的注意要点。     

Novel ultra‐compact two‐dimensional waveguide‐based metasurface for electromagnetic coupling reduction of microstrip antenna array

A novel ultracompact two‐dimensional (2D) waveguide‐based metasurface is proposed herein and applied for the first time to reduce mutual coupling in antenna array for multiple‐input multiple‐output applications. The unit cell of the proposed 2D waveguide‐based metasurface is ultracompact (8.6 mm × 4.8 mm, equal to λ₀/14.2 × λ₀/25.5) mainly due to the symmetrical spiral lines etched on the ground. The metasurface exhibits a bandgap with two transmission zeros attributing to the negative permeability in the vicinity of magnetic resonance and the negative permittivity in the vicinity of electric resonance. Taking advantage of these two features, a microstrip antenna array is then designed, fabricated, and measured by embedding an 8 × 1 array of the well‐engineered 2D waveguide‐based metasurface elements between two closely spaced (9.2 mm, equal to λ₀/13.3) H‐plane coupled rectangular patches. There is good agreement between the simulated and measured results, indicating that the metasurface effectively reduces antenna mutual coupling by more than 11.18 dB and improves forward gain. The proposed compact structure has one of the highest reported decoupling efficiencies among similar periodic structures with comparable dimensions. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 25:789–794, 2015.     

瞬态磁共振弹性成像的仿真与算法研究

磁共振弹性成像技术可以量化人体组织弹性属性。磁共振弹性成像的弹性波激励方式有稳态和瞬态两种。由于人体组织的特殊性,弹性波在组织中传播情况复杂。文章通过建立一个磁共振弹性成像的有限元仿真平台,对瞬态磁共振弹性成像技术进行数值建模,并针对瞬态磁共振弹性成像设计了基于到达时间的弹性重构算法。通过 MATLAB编程处理仿真得到的瞬态磁共振弹性成像数据,最终导出瞬态磁共振弹性成像的结果。数值平台仿真的稳态和瞬态磁共振弹性成像对比实验表明,瞬态磁共振弹性成像对于反射和衍射具有较好的抗干扰能力,对于深处的小尺寸组织,具有较高的灵敏度和较好的精准度,而基于到达时间的算法能够实现瞬态磁共振弹性成像的弹性重构。     

磁共振多通道射频接收线圈性能评估

磁共振成像技术追求高信噪比和快速扫描。与单通道线圈相比,多通道线圈具有高信噪比、高分辨率和成像速度快的特点。为服务于射频线圈设计和制作,开发了基于磁共振k空间数据的多通道射频线圈性能评估软件。此软件可以准确方便地计算多通道线圈噪声耦合矩阵和信噪比。     

无限深透水坝基渗流场与应力场耦合分析

无限深透水坝基的渗流问题是建在此类地基上土石坝成败的关键问题。渗流场和应力场耦合计算更加符合渗流实际情况。该文基于土体孔隙率和渗透性的相互关系,借助有限元软件geostudio/seepage和Sigma/w双场耦合模型,研究符合耦合计算的操作步骤;利用模型对实际工程进行计算,得到了沉降量,孔隙率的变化,主应力、渗透量及渗透坡降等关键参数在耦合时的变化规律。计算结果说明了坝基孔隙率和渗透系数相互作用并趋于稳定的过程,符合实际观测情况。     

三杆六脚体对桥墩周围流场影响的试验研究

为寻求保护桥墩周围河床避受冲刷的有效方式,采用物理模型试验的方法,对三杆六脚透水架体对桥墩周围流场水力特性的影响进行了研究分析。结果表明,三杆六脚透水架体不但能削减穿越其内部的水流流速,在床面附近形成流速减速区域,将墩周马蹄形旋涡和墩后尾流漩涡的作用能量有效地转移到远离床面的水体中,而且还能利用自身扰流消能和实体抗冲的双重特性有效抑制墩前向下水流对床面的冲击。     

某水电站覆盖层地基渗透系数反演分析

结合某水利枢纽工程,基于其工程地质和水文资料(钻孔勘探和抽注水试验等),利用有限元ANSYS优化设计模块,对坝址区渗流域全天然渗流场进行三维渗流参数反演计算,以确定坝基的实际渗透系数,为后面的渗流分析、选择合理的渗流控制措施以及防渗技术方案优化提供可靠的计算依据。