铝合金材料越发被人重视；其具有良好的耐蚀性、较高的比强度、易加工成型、无低温转变等优点，目前广泛的运用在航空航天、机械制造、家用电器等领域中。对铝合金壳体进行屈曲分析目的在于确定壳体的临界载荷及其相应的失稳模态。随着计算机技术的高速发展，ANSYS被广泛运用于结构分析中，包括：结构静态分析、模态分析、谐波响应分析、瞬态分析、屈曲分析、非线性分析等，因此利用ANSYS研究壳体的临界载荷已被越来越多的研究者使用。本文通过利用ANSYS对不同壁厚不同长度的铝合金壳体进行屈曲分析，为使用铝合金材料的结构设计者提供参考。

在结构外表面敷盖吸声材料是空气或水下航行器的减振降噪的关键技术之一.本文从Helmholtz波动方程出发,导出了考虑结构表面有声阻抗材料时的边界元方程形式.在此基础上,利用Visual C++语言编写了复杂边界的振动结构辐射噪声的边界元程序,并比较了某一振动壳体当外表面分别为硬边界和吸声材料时的计算结果.

为评价计算网格对明线列车空气动力学数值仿真计算结果的影响,基于计算流体力学,研究了计算网格对列车气动特性的不确定性.首先根据3种不同尺寸的计算网格及其计算结果,提出了计算网格对列车气动力和表面压力不确定性的计算方法;其次以ICE2列车为研究对象,划分了3种不同尺寸的计算网格,数值仿真得到了列车气动力和典型截面的压力;最后研究了该列车头车气动力和典型截面压力的不确定性.研究结果表明:数值仿真得到的气动侧力系数与试验数据的误差仅为0.31%;车身迎风侧表面压力的不确定性接近于0;车身表面压力不确定性较大的位置主要位于车体底部,其最大不确定度达到1.42;头车侧力系数的不确定度为0.002 6,而头车升力系数的不确定度为0.509 3.

分析了一种由减压阀、电磁阀、固定节流器、单喷嘴挡板阀、单作用气缸构成的气动伺服机构原理,建立了其数学建模.基于不同海拔高度的工作环境,分析了气动伺服机构特性的影响因素.研究结果表明,供气温度、环境温度、供气压力对伺服机构的特性影响较小;海拔高度上升时,气动系统背压降低,导致伺服机构工作点发生明显变化.

为提高枪弹的命中精度,对一种增程灵巧枪弹的气动特性数值计算进行分析。建立枪弹计算模型,应用气动仿真软件FLUENT,采用数值仿真的方法,分析弹头及弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律,并以国外枪弹为基础对其进行算例验证。仿真结果证明了该数值仿真方法的准确性,可为枪弹气动特性分析提供参考依据;随着弹尖半径的增加,枪弹阻力系数逐渐增大,升力及俯仰力矩系数的变化并不明显;随着圆弧部半径的增加,枪弹阻力系数增大,升力系数减小,俯仰力矩系数增大,枪弹纵向静稳定性减弱;随着交界处半径的增加,枪弹阻力系数减小,升力系数减小,俯仰力矩系数增大,枪弹纵向静稳定性减弱。

对物体高速行驶下的气动噪声现象的认识和描述一直以来都是气动声学领域探索的基本问题和难点问题,尤其对物体近壁面处声源的产生及其声辐射缺乏有效的描述手段。该研究以圆柱绕流为研究对象,结合数值仿真手段,基于涡声方程的声源项描述圆柱绕流近壁面处的声源特性,建立声源识别方法。研究表明,该方法描述的声源存在不该有声源的位置出现声源的现象。研究进一步基于质点振速的矢量波动方程,将不能辐射噪声的源分离,较为准确地识别出了圆柱绕流气动噪声源的大小和位置。该研究在探索识别圆柱绕流气动噪声源方法的同时,也为准确识别气动噪声源特征提供了有效的方法。

为了研究半潜式垂直轴浮式风机纵荡运动对风机气动载荷的影响,本文建立了5MW浮式风机、平台、系泊系统全非线性耦合的计算模型,采用流体固体交互方法和重叠网格技术对风浪双激励下平台纵荡运动时的风机气动载荷进行分析,研究了不同速比下纵荡运动对转矩系数、叶片推力系数、能量利用率的变化规律,并与相同速比下陆地垂直轴风机进行比较。结果表明:高速比下平台以较高纵荡均值做高频小幅振荡;回复运动时转矩系数大于正向运动时转矩系数;能量利用率系数在中低速比时大于陆地风机;叶片推力系数和转矩系数变化趋势相同。本文的研究结论对于分析浮式风力机叶片载荷和估算深远海风场年发电量具有理论指导意义。

李家沱长江复线桥项目是采用双塔斜拉桥施工方法的工程,作为重庆轨道交通18号线的重点工程,作为国内首座采用“公轨同层非对称布置”的大跨度刚箱梁斜拉桥,该桥主塔采用液压爬模的施工方法,本文结合李家沱复线桥的主塔液压爬模施工,针对各种工况分别进行了计算分析,验证了液压爬模施工方法的安全性,对相关桥梁的施工有一定的参考价值。

整体式多路阀因流道结构复杂、金属表面粗糙,阀口始终存在节流损失和内部流动阻力损失,而且阀芯和阀体之间的配合间隙仅为数微米,当工程机械在恶劣环境下作业,常会发生运动缓慢甚至卡滞现象。综合考虑液压挖掘机的实际工况,针对其复合动作,考虑了多路阀阀口各种不同形式的节流口和阀体内部的复杂流道结构,并对内部流动阻力发生的主要部位及损失大小等问题进行深入研究,对流道结构进行了仿真分析和优化设计。

基于MATLAB综合的数值分析、矩阵计算和图形功能，对含液压挺杆气门机构的运动过程进行仿真。对于其常见的动力学模型——“多自由度集中质量-弹簧-阻尼模型”，按照牛顿第二定律及MATLAB仿真所规定的输入条件、步骤，导出适于MATLAB编程环境的数学模型，并据此编写模型的数值仿真计算程序，经过对气门机构关键参数——气门加速度计算结果与实测结果的比较，计算程序切实可行；此类模型的仿真方法及过程亦在文中作了介绍。