冲击地面过程中落石特征参量的理论分析

根据落石与地面碰撞过程中落石加速度、冲击力的曲线特征,利用动量定理推导正面碰撞时法向冲击力的理论计算公式;在假设切向冲击不影响法向冲击的前提下,提出一种新的摩擦力模型,基于该模型推导切向冲击力和切向恢复系数的理论公式。最后研究不同入射速度大小、不同入射角时的碰撞时间、恢复系数和最大冲击力的变化规律,分析结果表明:(1)当入射角一定时,随着入射速度增加,冲击力近似呈线性增加,切向恢复系数逐渐增加,但增加幅度很小,而法向碰撞恢复系数和碰撞时间逐渐减小;(2)当入射速度一定时,随着入射角的增加,法向恢复系数和切向恢复系数均增加,但前者增幅远小于后者,碰撞时间也呈增大趋势,而最大冲击力呈先增加后减小的变化规律;(3)地表覆土厚度与落石半径比值越大,碰撞时间越长,法向恢复系数随之递增,切向恢复系数随之递减,而最大冲击力随之呈上凹型曲线递增。     

湿陷性黄土在强夯作用下的非完全弹性碰撞与冲击应力解析

在考虑夯锤自重的基础上,结合动力基础半空间理论,并基于夯锤与土体的非完全弹性碰撞,导出了强夯夯锤位移、速度、加速度和锤底冲击应力时程关系等一系列解析式。同时利用工程实测数据,对湿陷性黄土地基上夯锤与土体的共同作用进行了研究。研究表明,恢复系数影响夯锤的冲击速度,冲击速度显著影响强夯的冲击应力。     

多球碰撞型耗能减震器力学性能分析

为了克服现有碰撞型耗能减震器的不足,如单球碰撞减震器减震效果有限,多球减震球减震性能分析预测难度大等问题,研究提出了一种间隙可调网格式多球碰撞型耗能减震器的设计构思.论述了该减震器的工作原理,并对其力学性能进行了初步分析计算.分析结果表明:所提出的减震器对减震对象的振动振幅及振动频率具有很强的适应性;对减震球的初始位移和速度不敏感,多个减震球协同工作性能好;材料恢复系数对减震器碰撞耗能影响较大,恢复系数越大减震器耗能越多.与现有碰撞减震器相比,研究提出的多球碰撞型耗能减震器动力性能易于分析预测,工作性能可靠,减震效果好,具有较好的应用推广前景.     

共线三球链问题的碰撞动力学研究

共线三球链的碰撞动力学问题能够展示多刚体系统碰撞问题的困难之一：非唯一解的问题.本文建立了三球链碰撞的Hertz接触模型,研究对其求解的数值算法,并用有限元模型（FEM）对其进行验证,研究表明：同线性模型比较,采用Hertz接触力模拟小球之间的接触力更接近有限元计算结果;在Hertz接触模型基础上,分析碰撞过程中接触力的变化过程;研究刚度比和质量比对于碰撞结束后各个小球运动状态的影响,并研究了两种刚体模型下碰撞次序假设成立的条件.     

基于塑性碰撞的调谐质量阻尼器的参数优化研究

建立了二自由度控制系统的力学模型,在简谐激励下推导了有碰撞调谐质量阻尼器(TMD)的运动方程,并进行无量纲化处理,利用解的同步性推导了内共振条件下有塑性碰撞TMD系统的近似通解,利用数值计算分析了系统各个无量纲参数的敏感性.研究显示,对于有碰撞的TMD系统,间隙比和恢复系数是2个非常敏感的参数,对给定系统,存在最佳间隙比和最佳恢复系数,合理选择碰撞参数,使有碰撞的TMD仍能保持较好的减振效果.     

极小尺寸圆形空气射流强化换热的实验研究

采用极小尺寸喷嘴进行了圆形空气射流的实验研究,测定了在不同雷诺数Re和喷射间距对圆形空气射流冲击换热的影响.拟合得到了驻点换热的经验公式,并与己有文献结果进行了比较.实验测量了圆形空气射流换热系数径向分布,得到单调性变化的一般结果;实验还表明在一定的Re和喷射间距下圆形空气射流换热系数径向分布出现层流向湍流过渡.     

一种改进的航空发动机CMAC与PD并行的控制算法

针对某型航空发动机数字式电子调节系统控制性能提升的需要,将CMAC与PD的并行控制算法首次应用于该数控系统低压转子转速调节通道,同时为了增强该通道克服超转的能力,提出了一种改进的CMAC与PD的并行控制算法,该改进算法通过给CMAC的控制量输出乘上一个时变的恢复系数σ可以动态地改变系统总控制量。仿真结果表明该改进算法响应速度快,静态误差小,在控制发动机非线性时变模型时具备较强的克服超调能力。     

背负式进气道设计及其气动性能研究

背部式进气道在无人机气动设计中得到了广泛的应用。针对背部进气的气动布局,进行了进气道的综合设计。并借助于风洞实验,研究了不同雷诺数下的机身背部附面层高度,测量了进气道不同隔道高度时的气动性能,最终选定了隔道高度与机身长度之比为H/L=0.19。通过进气道攻角特性、侧滑角特性的气动研究,设计进气道取得了良好的气动性能总压恢复系数达到0.98~0.99。最后对有、无前机身干扰影响时的进气道性能进行了对比实验,实验结果表明通过与前机身匹配设计的进气道性能要优于没有前机身的进气道性能。     

湍流模型对喷动床内气、固相流动特性的影响

为了掌握湍流模型对喷动床内气、固2相流动特性的影响规律,采用双流体模型对喷动床内气、固2相流动行为进行了数值模拟研究。运用颗粒动理学理论描述颗粒相应力封闭流体控制方程,使用Gidaspow曳力模型描述气、固相间作用,将数值模拟结果与相关文献的实验结果进行了对比、验证,分析了3种湍流模型及颗粒碰撞恢复系数对喷动床内喷动形式、颗粒速度、颗粒体积分数及颗粒湍动能的影响规律。研究结果表明:湍流模型对喷动床的径向颗粒速度及孔隙率等参数的模拟结果影响不明显,但对喷动床内轴向流动的模拟结果,特别是喷射区及喷泉区内颗粒的体积分数和颗粒湍动能具有显著的影响,标准湍流模型下的床内颗粒湍动能在喷泉区最高,其体积分数云图也能较好地表现喷动的结构。颗粒碰撞恢复系数对喷动床内多相流动的数值模拟具有较强的敏感性,在数值模拟工作中需合理取值。     

基于欧拉-欧拉模型的气固鼓泡床数值模拟研究

通过基于颗粒动力学的双流体模型对气固流化床进行了数值模拟,分析考察了不同曳力模型、颗粒弹性恢复系数及计算时间步长等对床内混合及气泡的影响.数值计算结果表明:采用不同气固曳力模型会得到不同的气泡直径大小;对于同一曳力模型,随着颗粒弹性恢复系数的增加,床内流态化程度会加剧,计算时间步长增加,计算所得床内气泡直径略有减小.