线性分布压力作用下开口厚壁圆筒空间轴对称问题的解析解
构造了一个新应力函数,使其满足双调和函数和对应的边界条件。应用所构造的应力函数推导出厚壁圆筒内外壁在线性分布压力作用下的解析解。通过对解析解分析,当厚壁圆筒长l→∞时可得到著名的Lame公式。所得结果不仅能够适用于厚壁圆筒受均匀压力的情况,也适用于线性分布压力的情况。
振荡三角翼非定常气动特性的数值模拟
以欧拉方程为基础,采用有限体积方法,建立了用于非定常流动模拟研究的计算方法。文中引用了变系数的残值光顺方法,在保证原求解方程二阶精度的前提下,使得计算效率提高了近10倍。民建立的方法对绕尖锐前缘三角翼作大振幅振荡的非定常旋涡流动进行了模拟计算,收到了良好的计算效果。
双模态耦合系统的振动耗能特性研究
以固有频率处于1/3倍频程内的一个双振子耦合系统为例,研究了双模态耦合系统的振动耗能特性,通过分别改变激励外力的频率和幅度,振子的基本特性,耦合元素特性等诸要素,对系统损耗因子进行了分析,研究发现,耦合系统的损耗因子总是介于两个模态损耗因子之间,并且这两个模态一个从振动能量的角度占主导地位,而另一个从能量损耗的角度占主导地位,系统的损耗因子是两者平衡的结果。
蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的轴对称动态响应
文章应用弹性动力学理论研究了蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的轴对称动态响应。首先,依据均匀化理论将蜂窝夹芯材料等效为均匀连续的正交各向异性材料;其次,把动态径向位移分解为准静态部分和动态部分,推导蜂窝夹芯圆柱壳动态响应的解析表达式;最后,用有限元模拟蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的动态响应,并与数值结果对比。研究结果表明,这种方法计算冲击内压作用下蜂窝夹芯圆柱壳的动态响应结果精确可靠。
基于改进的快速场模型的空气声源跨越空-水界面辐射声场仿真
建立空气声源跨越空-水界面辐射声场的快速场仿真计算模型,并提出改进的可以处理海底为弹性介质时的声传播计算方法。通过用理论值和用传播矩阵法计算的水平波束与幅度、相位关系图以及传播曲线的比较,验证了仿真计算算法的正确性。仿真计算结果表明:该方法在计算空气声源的辐射声场时,既包含了离散模式部分,又包含了连续模式,对中短距离的声场进行计算的结果较准确,优于简正波方法。通过该仿真算法可对空气声源的在空气及水下的辐射声场进行分析,对进一步研究水下对空中目标的探测技术具有重要意义。
惯性力对挤压油膜阻尼器支承转子的响应的影响
分析了挤压油膜阻尼器的流体惯性力对柔性转子的非线性双稳态响应及非协调响应的影响。研究表明,惯性力的影响越大,挤压油膜阻尼器的刚度力越小,阻尼力越大,从而导致系统稳态响应的峰值转速降低,振幅减小。流体惯性力对系统在亚临界及超临界的双稳态响应及非协调响应具有明显的抑制作用。惯性力越大,产生双稳态响应或非协调响应的转速范围越小,非协调谐波分量越小,但有时惯性力太大也会引起新的非协调响应。
基于Arnoldi算法的MEMS微梁的宏建模
微机电系统通常涉及机、电、流体、热等多个耦合能量域,其设计与分析需要通过宏建模来降低复杂度.论文根据系统传递函数矩匹配原理,提出将Arnoldi算法与Taylor展开相结合来实现MEMS器件行为的宏建模,建立了典型MEMS微梁的宏模型.与有限差分法相对比,该方法可以较准确地实现MEMS器件的快速动态仿真.
一种用于流动控制的MEMS微致动器研究
设计制作了一种基于MEMS技术的微气泡型致动器,并对前缘布置有微致动器的三角翼进行了数值模拟,结果表明:微致动器可以改变三角翼前缘的旋涡流状态,扰动边界层分离,改变三角翼前缘分离涡的位置,合理布置微致动器可以获得一定的俯仰、滚转和偏航力矩,利用微致动器成功进行分离涡流控制。
基于异构宏模型的Z轴微加速度计系统级建模与快速仿真
针对含复杂结构的MEMS器件,提出基于异构宏模型的系统级建模方法,即将MEMS系统分解为多个简单部件和复杂部件的组合,采用解析法建立简单部件的宏模型,而采用数值法建立复杂部件的宏模型,通过这些宏模型按器件的原始拓扑互连实现整个MEMS的系统级建模与仿真。以z轴微加速度计为例,对其中形状规则的平板质量块和平板电容器,采用解析法建立宏模型;而对于形状复杂的折叠梁,采用数值法建立宏模型,完成z轴微加速度计的系统级建模,并在Saber中进行系统级的时域、频域及pull—in仿真。将仿真结果与有限元分析结果及实验结果进行了比较,其时域仿真时间小于2min,频率、pull—in电压相对误差小于2%,表明该方法能够快速有效地实现复杂结构MEMS器件的系统级建模与仿真。
液滴喷射过程中碰撞的形态及流场模拟分析
利用VOF方法建立单个液滴与基板发生碰撞沉积变形的模型,分别对液滴的运动、射流、弛豫和浸润等4个阶段形态变化进行了分析.对模拟结果分析发现:液滴碰撞速度越大,射流能达到的铺展半径越大,液滴最后平衡所用的时间也越长,但速度太大可能导致在浸润阶段液滴回缩时形成中间空缺的现象.模拟结果与照片相符合,说明文中研究方法可行.对液滴铺展达到最大半径、平衡态半径的模拟值和计算值进行比较,二者的误差很小.液滴流场的变化是决定其形态变化的本质,通过对模拟得到的液滴内部流场进行分析,流场变化和液滴4个阶段的形态变化完全一致,从液滴内部掌握了其变形机理.