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哥廷根应用力学学派与冯·卡门
哥廷根应用力学学派 冯·卡门
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2013/10/11
回顾冯·卡门取得的成就及其与哥廷根应用力学学派的渊源, 初步探索他对哥廷根应用力学学派起源、发展的影响和作用.
特征值和特征向量是线性代数中的重要内容之一, 在力学中有3 处要运用这些知识, 第一处是运用在求主应力和主方向中, 第二处运用在求结构的动力学问题的固有频率和振型中, 第三处是运用在求结构屈曲临界力中.
该文采用将EBE计算策略、多重网格法以及GPU并行计算方法三者相结合的计算策略, 设计了一种新颖的迭代求解方法, 可以有效的提高大规模壳结构的有限元分析效率。该方法中, EBE计算策略将总体运算分解到单元上进行, 可以节约计算内存, 提高单机上问题的求解规模, 并且可以有效地提高隐式有限元算法的并行性;多重网格法通过在疏密不同的网格层上进行迭代, 平滑不同频率的误差分量, 可以加快迭代收敛速度;G...
在对含有柔性元件的复杂航天器进行稳定性等动力学行为的分析中, 通常采用的离散化方法, 可能会导致"动力刚化"等现 象.将梁作为带分布参数的子系统(无限自由度)分析, 基于Rumyancev定理, 通过计算系统相对势能泛函的一阶变分得到了系统的定常运动, 把系统定常运动稳定性的分析归结为系统变势能泛函存在孤立极小值的问题.在分析中不需要建立系统的运动微分方程, 简化了建模过程, 由系统相对势能泛函的...
基于元胞自动机模型的C型交织区交通流特性
交通流 C型交织区 元胞自动机 换道行为
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2014/3/3
根据C型双侧交织区的车辆换道特征建立相应的换道规则,采用多车道元胞自动机模型研究交织区系统的交通流特性. 通过数值模拟得到了不同交织区长度下的相图,表明当主路和匝道交通流均为自由流时,交织区长度对系统影响不大,但当主路或匝道拥挤时,交织区长度的增加可以明显改善入口匝道的交通流状况. 进一步讨论了主路畅通而交织流量较大情形下主路上的车辆密度、速度和换道频率分布,发现换道集中在合流区和分流区附近,并造...
基于可靠性理论提出了随机风速作用下高速列车风致安全分析的新方法, 这种方法可以对随机风速作用下高速列车的运行安全可靠性进行有效评估.首先基于Cooper理论和谐波叠加法计算随车移动点的脉动风速, 建立随机风速作用下高速列车非定常气动载荷的计算方法, 并通过数值仿真得到气动载荷系数的标准差随侧偏角的变化规律. 然后建立高速列车车辆系统动力学模型, 并对计算模型的正确性进行验证.最后以随机风速、侧力系...
面内功能梯度矩形板的近似理论与解答
面内变刚度 Kirchhoff假设 Reissner-Mindlin假设 近似理论 解析解
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2013/11/29
提出了面内功能梯度矩形板在竖向载荷作用下的近似 理论与解析解. 假设材料常数在面内x轴方向按指数规 律变化.引入了板理论的Reissner-Mindlin假设, 并考虑了板中面上的剪切变形的影响.推导了板在平行于y轴的两边简支, 平行于x轴方向的两边简支或固支情况下中性层法线转角和挠度用Fourier级数表示的解.讨论了退化为Kirchhoff假设下经典薄板理论的解的情况.提供了经典薄板理论在和R...
柱壳结构抗冲击性能量纲分析与数值模拟研究
柱壳 抗冲击 量纲分析 数值模拟
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2014/8/7
以双层柱壳结构在脉冲载荷下的抗冲击问题为例，用量纲分析法得出了可简化为平面应变问题的柱壳在冲击载荷下的瞬态响应所依赖的主要无量纲自变量，并建立相应的计算模型，通过数值模拟给出了采用相同材料并保持相似缩比时，柱壳最大等效应力和应变的具体依赖函数关系，所得结果给柱壳防护结构的设计和试验提供了科学的指导方向和可靠的参考依据。
雾滴湍流蒸发与输运的 LES-FDF 数值模拟研究
喷雾 蒸发 LES FDF
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2014/5/6
基于大涡模拟（Large Eddy Simulation，LES）方法，推导出颗粒所见流场速度的滤波密度函数（Filtered Density Function，FDF）输运方程模型，将建立的 LES-FDF模型用于突扩通道内湍流喷雾蒸发的数值模拟，液滴蒸发的计算采用无限热传导蒸发模型。将模拟结果与实验数据进行对比，两者符合较好，表明：基于大涡模拟的 FDF模型可以很好地描述气液两相流中亚网格尺度...
本文研究了考虑 Beavers-Joseph滑移边界条件的由渗透性多孔介质围绕的不同形状流道中的分散两相流动问题。在考虑多孔介质的渗透作用时，Beavers-Joseph滑移边界条件相比于经典无滑移条件更能准确描述流道内的实际速度。本文中考虑了两种形状的流道：一种是常用的平行板模型，另一种是更接近实际情况的边界按正弦规律变化的流道。通过摄动理论，得到了不同条件下，流动通道内压力差，流线及相应速度分...
微喷金属液滴在气场中的破碎研究
微喷射 气粒两相流 数值模拟 颗粒破碎
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2014/5/6
微喷颗粒的尺度是影响微喷颗粒与气体混合过程的重要因素。较高加载压力下，微喷物质为液态金属颗粒，液态金属颗粒在气动阻力作用下将发生再次破碎，进而影响后续混合演化过程。本文基于燃料液滴破碎模型，结合金属材料物性特征，讨论了颗粒破碎现象对微喷混合过程的影响，并由此开展了平面充气实验的数值模拟分析，给出了与实验结果相符的模拟结果。
低雷诺数下扇形凹穴型微通道速度场和涡量场的特性分析
微通道 速度场 涡量 数值模拟
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2014/5/6
为了得到扇形凹穴型微通道内部速度场和涡量场的流动特性，采用FLUENT软件对其进行数值模拟，其雷诺数变化范围为 4.4-220.9。模拟结果表明，由于该通道具有周期性变截面的特点，其轴向中心速度分布呈现出周期性的变化规律；在较大雷诺数下，主流的减速增压足够大时通道才会出现二次流；涡量场和速度场一样也具有贴壁性，涡量大小呈双峰分布，而且它随雷诺数的增大而增大。
本文采用虚拟区域方法对含有中性悬浮大颗粒的湍槽流进行了双重直接数值模拟，研究了摩擦雷诺数（基于摩擦速度和半槽高）为 180和 395时颗粒对湍流脉动速度概率分布的影响。结果表明：中性悬浮颗粒的存在一定程度上增加了脉动速度分布的对称性，减小了脉动速度间歇性。不过，以方差归一化的脉动速度概率分布受颗粒的影响比较小（无论颗粒大小、颗粒浓度、横向位置和雷诺数），具有比较好的普适性。