湿颗粒倾斜碰撞恢复系数的直接数值模拟

通过耦合VOF(volume of fluid)和重叠网格的方法,对表面附着液滴的“颗粒-颗粒”倾斜碰撞进行了直接数值模拟,获得了碰撞过程中液桥演变、颗粒运动、碰撞恢复系数的变化规律。在不同碰撞角度条件下,法向碰撞是液体对碰撞恢复系数影响最显著的情况。随着液体黏度的增加,法向恢复系数和总恢复系数降低,而切向恢复系数略微增加。随着碰撞速度的增加,法向恢复系数和总恢复系数增加,而切向恢复系数降低。在倾斜碰撞中,颗粒的旋转对于颗粒分离具有促进作用,液桥可对颗粒产生剪切作用使得部分切向动能转化为法向动能。研究结果可以为发展湿颗粒碰撞简化模型提供基础数据。     

弹性圆环冲击弹性柱的碰撞回弹行为研究

目的研究弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为。方法实验方面,使用高速数码显微系统记录铜环冲击3种不同橡胶柱的碰撞相互作用的全过程。理论方面,应用模态叠加法和拉格朗日方程法导出圆环约束运动阶段和自由运动阶段的运动控制方程,并建立2组方程间的迭代关系,据此描述碰撞相互作用的全过程。结果碰撞次数随着刚度比的增大而增加,无量纲回弹时间和恢复系数随着刚度比的增大而减小。多次碰撞的临界刚度比随着圆环厚径比的增大而增大。结论理论方法成功预测了弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为,可为防撞结构的几何与材料参数选择,以及实验模态分析中的锤头选择提供理论指导。     

地史过程中的岩石有机质含量变化及其计算

岩石中的有机质含量在地史过程中是不断变化的,从i到j时刻的变化系数K_if与岩石在i,j时刻的热演化程度（R_i,R_f）、有机质含量（C_i）、产水率(k_xif)以及有机质损失率(k_cif)等因素有关。它们之间的关系表达式为C_f=C_i·K_if;K_if=(1-k_cif)/(1-k_mif-1.22C_i·K_cif)K_if越接近1,说明i,j两时刻的有机质含量变化越小。K_ij一般小于1,说明有机质含量在热演化过程中具有不断减小的趋势。有机质含量恢复系数k_ji的变化与k_if相反,其变化范围在0.95～1.31之间。说明“现今”有机质含量在其过去越远时刻的表现值越大。因此得出地史过程中的岩石有机质含量是在不断变化的结论;它既不象是一成不变,也不象二者相差两倍以上;它是一个受岩石热演化程度,原始有机质含量和类型综合影响的变量,变化系数在0.75～1.05之间。对生油岩评价时应该考虑上述因素的影响。     

间冷回热发动机用间冷器外涵安装模型性能研究

间冷器是间冷回热发动机的重要部件。为了使间冷器满足间冷回热发动机的设计要求,同时为间冷器的安装实验提供技术支撑,本文在现有间冷回热发动机用间冷器几何模型的基础上,对间冷器外涵安装模型的性能进行了研究。首先,分析了间冷器的阻力特性,并使用多孔介质模型建立了间冷器芯体的数值计算模型;然后,在发动机巡航状态设计了间冷器外涵扩压通道和排气通道;最后,计算并分析间冷器外涵安装模型的性能。计算表明：利用贝塞尔曲线设计的扩压通道可以缓解出口局部扩压角较大的情况;基于Lee曲线的间冷器外涵排气通道设计,可以满足排气通道内两次改变型线转折方向的要求,相应的总压恢复系数较高。采用带有隔板结构的扩压通道的间冷器外涵安装模型,总压恢复系数可达到92.73%。在综合考虑质量的情况下,可以进行简化或取消隔板结构。     

地震时桥梁碰撞分析的等效Kelvin撞击模型

建立地震时桥梁碰撞分析的Kelvin撞击模型的参数确定方法。基于Hertz接触理论,考虑波动效应,按照最大撞击力与最大撞击变形的比值,确定Kelvin撞击模型的碰撞刚度;数值分析了影响Kelvin撞击模型阻尼系数取值的邻梁碰撞恢复系数。结果表明:Kelvin撞击模型的碰撞刚度随Hertz接触刚度、撞击速度以及短梁与长梁的长度比的增大而增大;波动效应对碰撞刚度的影响明显,不能忽略;邻梁碰撞恢复系数随撞击速度增大而减小,随短梁与长梁的长度比减小而减小;确定Kelvin撞击模型的碰撞刚度和邻梁碰撞恢复系数对城市桥梁的合理取值范围应分别为3×105kN/m―6×105kN/m和0.7―0.95。     

流化床中动态行为硬球模拟与软球模拟的比较

用硬球方法和软球方法分别模拟了不等粒径流化床中的动态行为;比较了颗粒平均速度、运动轨迹的差异;研究了恢复系数对流化床中动态行为、颗粒平均速度的影响.研究结果表明：对流化床中动态行为进行模拟的数值结果强烈地依赖于恢复系数,恢复系数较小时,硬球方法可以模拟出鼓泡现象,恢复系数较大时,软球方法可以模拟出鼓泡现象;并且恢复系数越大时,硬球方法中颗粒平均速度随时间的变化越大,而软球方法中颗粒平均速度随时间的变化越小;尽管硬球方法比软球方法更加准确地考虑了颗粒碰撞,但由于硬球方法和软球方法处理颗粒碰撞方式的不同,以及颗粒碰撞时间步长选取原则的差异,使得硬球模拟需要的计算时间远大于软球模拟需要的计算时间.     

调节阀气蚀与闪蒸控制

分析了气蚀和闪蒸给调节阀带来的影响和危害，介绍了有效防止气蚀与闪蒸破坏的阀门结构。     

非整周期采样条件下有功电能计量的新算法

非整周期采样条件下,应用FFT算法对信号进行分析时,会产生频谱泄漏,从而使有功电能的计量产生误差。在明确基波有功电能和谐波有功电能的定义,并证明负载所消耗的总有功电能与电压电流信号的频谱之间存在一定关系基础上,提出一种基于谐波子组加窗FFT的有功电能计量新算法。类似于IEC标准中谐波子组的分组方法,对加窗信号的频谱进行分组,并基于加窗前后信号总有功电能保持不变而得到电能恢复系数;同时,应用谐波子组内谱线的参数信息测算出基波有功电能和谐波有功电能值。数值仿真分析和实际应用验证发现,若该新算法配合以Hanning窗进行信号处理,其在测算基波有功电能和谐波有功电能时均具有较高的准确度。     

碟形弹簧桩帽受力分析及打桩优化计算

本文对碟形弹簧的受力特性进行了分析,导出了考虑摩擦力影响时碟形弹簧的荷载-变形关系;分析了碟形弹簧恢复系数的影响因素,提出了用碟形弹簧组合刚度来反映其恢复系数的设想,并用指数函数来拟合,得到了碟形弹簧恢复系数与其组合刚度的关系。碟形弹簧桩帽可以按不同的组合方式取得各种所需的参数,本文编制了打桩优化计算程序,在一定的桩、土和锤的条件下,找到了打桩的最佳参数组合。最后,经考核可知,选择计算得到的最佳参数能明显地提高打桩的效率,同时又能较好地保证打桩的质量。     

缓冲型冲击阻尼器减震机理的试验研究

文章通过振动台试验研究材料性能对缓冲型冲击阻尼器减震性能的影响,从材料层面揭示该类阻尼器的减震机理。试验选取7种缓冲材料,分别用于容器内壁以及颗粒外侧以形成缓冲容器和缓冲颗粒,提出“碰撞硬度”的概念,作为表征影响动量交换的指标。试验结果表明：碰撞硬度小的工况,动量交换较大,阻尼器的减震效果较好;恢复系数和减震效果之间没有明显的规律,原因在于其反映的是动量交换和能量耗散的耦合效应,而这两者存在此消彼涨的负相关关系。在实际工程中,建议使用较硬的颗粒和较软的容器内壁以形成更加高效的缓冲型冲击阻尼器。