基于有限差分方法的C/C复合材料CVI过程的数值模拟

碳/碳(C/C)复合材料CVI过程数值模拟采用简化的多步模型(Reduced multi-step),将气体流动和扩散、气相反应、表面反应等相结合,使用有限差分方法进行模拟.由于氢气对CVI过程有着很强的抑制作用,研究了甲烷加入氢气后作为前驱气体模拟的情况.在固定甲烷分压为20kPa的条件下,通过对氢气的分压(0kPa、0.4kPa、4kPa)的控制,计算得到沉积结束时预制体内部的密度分布,通过结果的对比验证有限差分方法在此过程中的有效性以及氢气对CVI过程的影响.     

有限差分法和数值模拟在热轧带钢层流冷却中的应用

针对传统的热轧带钢层流冷却卷曲温度控制中数学模型的固有缺陷，分别采用了差分方程和有限元数值模拟的方法，建立带钢厚度方向上的温度场。结果表明：考虑带钢与介质的热交换的同时再考虑带钢内部的热传导是必要的，为定量地描述计算值与实测值之间的偏差提供了参考。     

海底沉积物声学测量中频谱分析方法应用研究

海底沉积物声学测量数据中包含着的频谱特征和信息,是区分和判别沉积物类型的重要依据。应用频谱分析方法,研究海底沉积物声学测量的频谱特征,分析声波探测仪器的性能,判断沉积物测量异常数据,研究温度变化下频漂现象,探寻到沉积物内在特征的一些规律性现象。并通过对两类沉积物的频谱分析结果比较,进一步论证区分沉积物的可行性。实测结果表明,频谱分析能够为声波探测仪器的性能测试及海底沉积物声学物理性质研究提供技术手段和分析方法。     

基于多线程并行计算的有限差分法弹性波数值模拟

地震波场的数值模拟技术是在已知地下介质结构和参数的情况下,利用理论计算的方法研究地震波在地下介质中的传播规律,从而合成地震记录的一种技术方法。有限差分法作为最常用的正演模拟方法之一,其基本原理是将波动方程中波场函数关于空间和时间的导数用相应差分来代替,也正是由于这种离散近似,不可避免地降低了数值模拟结果分辨率。为了有效减小数值频散造成的影响,常用的方法即是提高模型的剖分精度,采用并行计算的方法能有效提高求解效率。     

垂直有限线源二维地电场有限差分正演研究

地表向井中金属套管施加一个大电流,电流大多通过地表无水泥胶结井段和射孔井段流向地层,在地下地层中形成一个非均匀电流场,对井中直流电场分布规律进行研究,通过测量地表的电位分布可以反映地下电阻率的分布。在水泥胶结井段,由于水泥的致密性,与射孔井段的地层相比水泥胶结的井段是高阻的。本文通过给定一个地下电阻率分布模型,用二维有限差分法求解地下各节点的电位分布。     

海底沉积物声衰减与含水量关系的实验研究

海底沉积物从海底采样之后,要经过保存和运输之后才进行室内的声学物理参数测量,在这个过程中,样品不可避免的受到各种干扰。在实验室里制作了沉积物人工样品,模拟样品受到的干扰,通过测量受扰动的含水量的变化及其与声衰减系数的关系,经过频谱分析,得出随机扰动不易辨别,容易造成错误测试结果。对可能的扰动进行物理分析,并提出沉积物声衰减实验测量的若干建议。     

随钻电磁波测井响应时域有限差分数值模拟

应用时域有限差分法研究了随钻电磁波测井在各向异性地层中的响应特性和瞬态传播特性,计算了单轴和双轴电各向异性地层中的随钻电磁波测井响应,分析电各向异性地层参数变化(垂直电导率和水平电导率)、频率变化等对测井响应的影响。研究结果为随钻电磁波测井在电各向异性地层中的响应解释提供了理论基础。     

海底沉积物样品声衰减与温度关系的实验研究

不同海区海水温度不同,导致不同海区沉积物温度不同;实验室环境温度变化造成沉积物温度的变化。模拟沉积物的温度变化来研究沉积物声衰减的变化,分别从声衰减系数和本文提出的温变衰减系数描述声衰减。以原状样品和人工样品为例说明了在一定厚度的海底沉积物中,声波的传播能力受到沉积物本身分布的均匀度的影响,会出现不同的衰减趋势;通过定义温变衰减系数得到了海底沉积物对能量的传播能力随温度的升高而降低。     

二维半线性伪抛物方程差分格式及数值模拟

本文讨论了一类具有较强应用背景的二维半线性伪抛物方程,设计了求解此类方程对应的初边值问题的隐式差分格式。基于离散泛函理论和先验估计证明了相应差分格式解的存在唯一性、收敛性和稳定性。最后针对实例给出了数值模拟结果。     

流通环境负荷现场测试和记录装置研究

针对流通包装测试现场及存在的缺点,介绍了一种结合传感器、单片机和PC机技术的现场测试记录装置,探讨了其软、硬件结构,该装置具有使用范围广,运行时间长,体积小,功耗低且不需要随行人员等特点。     

海洋环境下桩-土相互作用问题的数值解

考虑波压力对海床土体应力状态的影响,基于Biot固结理论及虚拟桩技术对海洋桩-土相互作用体系进行了数学建模,并应用FlexPDE对所建立的数学模型进行了数值求解,得到了作用在桩体上的侧向土压力、桩体周围土体有效正应力以及自由场土体相对水平位移和相对垂直位移的分布,这些结果可为海洋桩基的设计与监测提供依据。     

SEM ANALYSIS OF DEFORMATION AND DAMAGE AT CRACK TIP OF Al SINGLE CRYSTAL UNDER MIXED Ⅰ+Ⅱ MODE LOADING

应用扫描电镜原位拉伸的方法和有限元法研究了Al单晶在不同Ⅰ＋Ⅱ型复合载荷下裂纹尖端变形损伤行为和裂端的变形场、约束场．实验结果表明：①复合裂端变形是钝一锐化模型,钝锐化分别由均匀滑移和集中滑移控制;②复合损伤及断裂是均匀滑移的结果,裂纹沿裂端最大约束的方向扩张;③随H型分量的增加,裂纹启裂的COD值增加;＠各复合比下裂端启裂等效应变εf与最大裂端约束R     

基于非局部Biot理论的循环荷载下饱和土地基动力特性研究

为探究循环动荷载下,孔隙尺寸对饱和土地基动力特性的影响,利用虚位移原理及Newmark积分法对非局部Biot模型进行了空间及时间离散,并采用有限单元法编制了循环荷载下饱和土地基动力响应的计算程序。将该程序计算得到的饱和土一维固结结果和二维单相弹性地基的动力响应结果与已有文献对比,验证了该程序的正确性。研究了循环荷载下孔隙尺寸效应对一维饱和地基,二维饱和地基及饱和路基动力特性的影响。结果表明：荷载频率较高时,随着非局部参数的增加,饱和土地基的动力响应明显滞后,孔隙尺寸效应对饱和土地基动力响应的影响明显,即荷载频率较高时,孔隙尺寸效应不可忽略。     

基于数字相关原理的相位差测量新方法

提出了一种基于数字相关原理的相位差测量新方法,该方法直接对两被测信号作互相关运算,并利用相关和正弦函数的一些性质,使部分噪声分量被有效地与有用信号相分离,从而提高了抗随机干扰能力和测量的准确度。理论分析和数字仿真结果表明：该方法具有不必预先知识正弦信号频率、抗随机干扰能力强等特点;其测量准确度和信号的信噪比和数据采集卡的位数有关,可通过调节总采样样本点数减小它们的影响。     

论对称与非对称的Biot固结有限元方程组的一致性

论述了对称与非对称的Biot固结有限元方程组间的一致性,发现Biot固结有限元方程组系数矩阵是否对称是与平衡方程中与孔隙水压力有关的项是否进行分部积分有关。如果不对其进行分部积分,则得到非对称的系数矩阵;如果对其进行了分部积分,则得到对称的系数矩阵,此时两种情况下与之对应的结点力的意义也不相同。如果把结点力的意义处理成一种情况,则会发现这两种情况下的Biot固结有限元方程组是一致的。     

KDP晶体柱面生长速率实时测量研究

KDP晶体生长速率高精度地实时测量有助于研究各种因素对晶体生长的影响. 本文用激光偏振干涉法实现了对KDP晶体柱面生长速率和死区的实时测量, 精度达到0.01μm/min. 籽晶 尺寸等实验条件影响测量的结果, 小尺寸(约2mm×2mm)的晶体更有利于死区的表征, 溶解阶段造成的晶体表面位错坑是出现干扰测量的“异常”现象的根源.     

化学气相沉积金刚石薄膜生长的原位反射率测量

报道了化学气相沉积金刚石薄膜生长的原位反射率测量,提出了监控金刚石薄膜生长的激光反射多光束干涉的数学模型。通过原位反射率的测量,精确监控了金刚石薄膜的生长厚度,成功地制备了红外增透增,这种方法的测量装置简单、紧凑而且可靠。     

扫描电子显微镜下单壁碳纳米管的原位操控与性能

本文利用纳米操纵仪结合扫描电子显微镜系统对单壁碳纳米管进行在线操纵,在此基础上,通过外接的半导体参数测量系统,可以测量单壁碳纳米管的电学性能。此外,通过纳米操纵手对碳纳米管施加外电场,还可以改变二氧化硅表面单壁碳纳米管的扫描电子显微镜成像。     

基于相关原理的相位差测量改进算法及应用

为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。理论分析和实验结果表明,该算法具有不必预先知道信号频率的特点,测量精度不受采样是否整周期的影响,且能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,更具鲁棒性和普适性。