文章利用修正后的计算流体动力学(CFD)模型,考虑变形影响,对比分析了可展开气动减速技术中3种典型气动外形的热流密度、气动压力和气动剪力分布规律。研究结果显示:传统回转体刚性外形的周向气动力热分布均匀,而棱台式外形在棱边处出现气动力热集中现象,且这种集中现象对于柔性外形更为明显;随着径向距离增加,3种外形的热流密度均逐步减小,而在过肩部处又陡然小幅上升;棱台式刚性外形与传统回转体刚性外形的气动压力分布规律一致,与棱台式柔性外形的气动剪力分布规律一致;棱台式刚性外形的气动力热特征整体上可以包络棱台式柔性外形的气动力热特征。

流动是自然界的普遍现象。从和煦的微风到激荡的台风,从平静的河流到咆哮的瀑布,是生活中常见的现象。流动一定对应着力。当行驶的汽车速度越来越大时,汽车受到越来越大的迎风风阻,车尾的湍流造成气动压力下降,这些是燃油消耗的主要原因,所以现代汽车外形都要进行整流设计,优化空气的流动以降低风阻。高速列车、飞机、导弹、潜艇、鱼类等都必须进行空气动力学或流体力学设计,以降低流体阻力、提高升力或控制流体的流动来满足各种工程需要。

塑料制品种类繁多，应用广泛。在生产过程中用超声塑料焊接机对热塑性硬质塑料制品进行焊接，与用溶剂粘接或用烙铁熔接等方法比较起来，有许多优点。超声塑料焊接，焊接时间很短，操作简便而安全，焊接过程自动化，焊接牢固，焊缝平整美观，被捍接件不会变形，不必加入液剂和焊剂，没有污染。超声塑料焊接技术的应用，在国外已有近二十年的历史，焊接机的型号和规格已经系列化。近年国内一些工厂先后引进了国外生产的超声塑料焊接机，用于塑料制品如自行车尾部的盆料反光器、化妆品塑料容器、打火机塑料外壳等的焊接，但国内尚未见有超声塑料焊接机产品。

针对高速铁路隧道缺陷混凝土衬砌裂缝扩展带来的影响,研究气动荷载作用下衬砌裂缝内气体压力的大小及分布规律。基于质量守恒定律、动量定理和能量守恒定律,推导高速铁路隧道衬砌裂缝内控制体的气动压力方程并求解;应用FLUENT软件对裂缝内气动压力进行数值模拟,验证控制方程计算结果,并分析衬砌表面荷载幅值、裂缝开口量、裂纹深度、裂缝顶端宽度4种因素对裂缝内气动压力的影响。结果表明沿着裂缝深度方向,气动压力呈增大趋势,且最大值发生在裂缝尖端处;衬砌表面荷载和裂缝开口量的增加会不同程度地促进压力峰值增加,裂缝顶端宽度的增加反而会造成缝内压力峰值降低,裂缝深度对压力峰值则几乎没有影响;裂缝内气动压力峰值与缝外气动压力幅值、裂缝开口量基本成正比关系,而与裂缝深度成反比关系,与裂缝顶端宽度二次方大致成反比关

以福州至长乐机场城际铁路盖山路站为例,研究了列车从U型槽敞口段的洞口以100 km/h速度进入隧道后,以100 km/h的速度越行过站时屏蔽门的瞬态压力变化规律。研究结果表明屏蔽门最大正压出现在列车车头经过屏蔽门时,最大负压出现在列车车尾经过屏蔽门时;列车经过屏蔽门产生的最大正压基本上沿进站端至出站端方向逐渐降低,最大负压的变化规律不明显;屏蔽门的最大正压为346 Pa,最大负压为-365 Pa;车头和车尾经过时,屏蔽门的压力非均匀分布,而车身经过时,屏蔽门的压力呈均匀分布。

高速行驶的列车会在其周围诱发明显的气动效应,并对列车玻璃造成不利影响。以CRH3型列车客室车窗玻璃为分析对象,基于国内外目前几种典型夹层玻璃等效厚度计算方法,分析了载荷作用时间对夹层玻璃胶片剪切模量及其等效厚度的影响。根据中空玻璃中空层气压变化传递载荷原理及两面玻璃协同变形特征,推导了气动压力作用下中空玻璃的最大拉应力计算公式。设计了循环气动压力加载试验,并进行了高速列车玻璃动应力测试。结果表明,夹层玻璃PVB胶片的剪切模量随作用时间的减小,其剪切模量增大,同条件下,计算出来的夹层玻璃等效厚度也变大。为了获得高速列车玻璃承载性能精确的计算结果,需确定真实气动压力作用时间下PVB胶片对应的剪切模量。基于prEN13474给出的夹层玻璃等效厚度计算公式,选择与实测相同作用时间(0.12 s)及温度(25℃)计算条件,得到

研究了某型飞机的风挡及舱盖的气动性能,以原始的几何结构对气动压力展开有限元分析,得到风挡座舱盖表面的气压分布情况。计算结果表明:利用这种气动分析模型计算得到的迭代残差、压强分布、温度分布以及速度分布结果比较符合理论分析情况。特别是在靠近风挡的位置,理论气压与试验气压结果吻合较好,试验误差为1. 26%,在靠近舱盖尾部计算得到的各点的表面气压状况的气压值与试验数据在某些位置有一定误差,但对于风挡及舱盖设计也是安全的、保守的。气动性能的分析为其他学科的优化设计提供了参考。

基于隧道气动效应等指标进行检测,进一步验证斜井处气动力和列车风对于列车运行平稳性的影响,在西成客专阜川隧道,采用测试动车组和相关检测设备在规定测试速度下对隧道气动效应等指标进行检测,并详细记录试验数据,对试验工程作现场原型观测,详细记录检测数据;进而分析各项数据,修正、完善气动效应,对检测结果进行对比、校正。该试验资料为动车组晃车原因分析提供技术支持。