基于内聚力法则的高能硝酸酯增塑聚醚推进剂开裂过程细观模型

为从细观角度研究高能硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂的破坏机理,采用分子动力学算法生成细观颗粒填充模型,利用Python脚本语言在颗粒与基体界面及基体内部嵌入零厚度粘结单元。针对NEPE推进剂延展性失效特点,基于多项式内聚力法则建立一种多项式-梯形内聚力法则,并进行子程序VUMAT开发。对比考虑颗粒与基体界面脱湿及基体失效的数值模拟结果发现,NEPE推进剂颗粒与基体界面脱湿引起基体内部形成孔洞,孔洞周围形成的高应力区是导致推进剂开裂的关键。实验验证得知,多项式-梯形内聚力法则较双线性内聚力法则和多项式内聚力法则能更准确地描述推进剂的失效过程。     

横向过载对固体火箭发动机推进剂点火建压过程的影响

大过载下固体火箭燃烧与流动状态的剧烈变化会导致内弹道出现异常,严重时可能会引起发动机点火失败。为研究横向过载时点火内弹道特性,建立囊括流场惯性过载效应、过载燃烧效应和侵蚀燃烧效应的点火模型。对不同横向过载下燃烧室压力和侵蚀与过载效应燃速增速占比进行计算,并给出了推进剂火焰传播速度与升压速率的关系。结果表明：正向过载下压力峰值增加,负向过载下压力峰值降低;正向过载下,推进剂前段主要由过载效应影响,后段主要由侵蚀效应影响;正向过载加剧下游侵蚀效应,而负向过载对推进剂的燃烧起削弱作用,但程度较弱、持续时间较短;火焰传播速度峰值时刻、推进剂表面首次全部点燃时刻和升压速率峰值点时刻几乎一致,工程上可以用实验中获得的升压速率分析推进剂表面燃烧状况。     

高速公路下穿既有铁路基坑工程降水研究

以某高速公路下穿既有铁路的基坑工程降水设计为背景,运用“大井法”进行基坑降水设计,初步拟定了该工程降水方案。运用MIDAS软件对分析计算不同降水方案在不同时刻对铁路路基的影响,并建立相应的影响曲线进行分析,同时拟定现场实际降水方案,现场实测量与模拟量对比分析从而优化降水方案。     

岩体结构面模拟方法探析

结合盐津桥水库右岸岩体结构面的实际情况,综合考虑结构面的几何特征和力学特征,针对不同类型的结构面,先运用蒙特卡洛（Monte-Carlo）方法获得随机结构面的几何参数,再利用有限元软件ANSYS对确定性结构面进行数值模拟,以获得有效的结构面模拟方法。此方法有效地解决了难以对数量多、尺寸小的随机节理进行逐条模拟的问题,又从变形和强度的弱化方面把节理考虑进去,与现实情况近似,是一种行之有效的方法。     

垃圾焚烧电厂飞灰在固定床中烧结的数值模拟

针对某垃圾焚烧飞灰固定床烧结无害化处理炉,建立了炉内流动、传热传质和燃烧的数值模型．利用Fluent软件对设计工况下的烧结炉进行数值模拟,采用多孔介质模型来计算炉内气体流动和压强分布,采用缩核模型来描述炉内物料的燃烧反应过程,得到了炉内气流速度场、温度场、气体组分分布以及烧结物料的温度分布．结果表明：鼓风进入风口0．2m后,速度变化平缓且分布较为均匀;物料的燃烧反应主要发生在风口中心线以上0．3～0．55m的区域内,物料下行至风口中心截面时已经燃烧完全;当掺煤量为12％、物料直径为16mm、过量空气系数为1．2时,炉内物料的温度为1138～1400K,完全可以满足无害化烧结工艺的要求．     

航空发动机风扇机匣包容性等效试验与分析方法

针对硬壁机匣包容性问题,提出在发动机研制初期,通过风扇包容机匣等效试验件靶板冲击试验,模拟真实风扇叶片脱落机匣包容性过程,并通过材料高应变率试验拟合机匣材料在高应变率下的本构模型;建立基于简化试验结果的数值仿真模型标定及机匣包容性分析模型修正方法,对风扇叶片脱落机匣包容性分析模型进行标定,建立高精度风扇机匣包容性仿真预测模型,用于风扇叶片脱落适航取证试验前仿真预测,以提高试验成功率、减少试验次数。通过数值仿真可拟合获得机匣包容厚度与叶片脱落载荷的关系,为风扇包容机匣设计提供厚度参数输入参考。     

深孔水压爆破孔壁压应力模拟分析

在工程爆破中,炸药爆炸的大部分能量消耗于炮孔周围粉碎区中对岩石的过度破碎。通过数值模拟,对深孔水压爆破孔壁压应力进行了分析。模拟结果表明,深孔水压爆破可以降低孔壁的峰值压力和准静态压力,避免或很大程度上减小爆破粉碎区的存在,明显提高炸药能量利用率。     

考虑化学反应的大口径火炮炮口流场特性

大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口冲击波及炮口焰的问题较为严重,容易对人员或设备造成损伤.为研究炮口焰的生成等炮口流场特性,以某155 mm口径火炮为模拟仿真对象,针对射击过程中高速、高压、高温且与外界环境发生复杂的化学反应等特点,建立化学反应模型.同时,又考虑到弹丸射出过程中会与身管壁面产生...     

含装药缺陷的固体火箭发动机性能评估综述

装药缺陷是影响固体火箭发动机安全工作的重要因素.为确保安全发射,需对装药缺陷所造成的发动机性能偏差进行分析,从而对发动机的工作性能作出评估.鉴于装药缺陷行为的复杂性,目前尚未建立起完善的评估体系.基于固体火箭发动机装药缺陷行为,综述裂纹和脱粘扩展的理论与试验研究方法,包括起裂准则研究、影响扩展的因素研究及推进剂材料断裂...     

基于双流体模型的烟气喷动床脱硫过程的数值模拟

以气固两相流体动力学为基础,采用欧拉双流体模型及颗粒动力学理论,引入复相催化脱硫反应动力学模型,对喷动床应用活性炭颗粒脱硫的过程进行模拟。获得了喷动床具有喷射区、环隙区和喷泉区的流动状态,分析了床内气目的速度矢量分布及SO2质量分数的分布情况。结果表明：喷动床内环隙区脱硫效果最好,且流经环隙区烟气量占总进气量的60％-859／6,说明喷动床内特有的流动状态有利于烟气的脱硫。当表观速度由1.099m／s减小到0.732m／s时,喷动床的脱硫效率提高25％。因此在保证喷动床稳定工作的情况下,适当减小入口的烟气速度,有利于提高活性炭喷动床的脱硫效率。