一种光滑粒子流体动力学-有限元法转换算法及其在冲击动力学中的应用

为了解决冲击动力学中的大变形问题,提出了一种光滑粒子流体动力学-有限元法(SPH-FEM)转换算法,以等效Mises应力作为转换判据,将冲击过程中局部大变形区域的有限元网格转换为SPH粒子.该算法在大变形区域使用具有优势的SPH,在小变形区域使用精度和效率更高的FEM,为冲击动力学问题的数值计算提供了一条有效途径.使用SPH-FEM转换算法对圆柱形钢弹正冲击钢板发生冲塞破坏的过程进行了三维数值计算,计算结果与实验吻合较好,显示了该算法在计算精度方面的优势.在实际工程中,需要根据具体材料的失效模式,选择更加合适的转换判据.     

超临界流体填料萃取塔的流体力学特性

在内径为２５ｍｍ的连续逆流超临界流体填料萃取塔中，对超临界ＣＯ２／异而醇／水和超临界ＣＯ２／乙醇／水两体系的流体力学特性进行了实验研究．实验用填料为金属板彼和金属丝网０环填料，实验压力为８～１５ＭＰａ，温度为３５℃．测定了塔内超临界流体相存留分数及流滴尺寸，并得到超临界流满直径服从正态分布的规律．     

锥阀受力的理论分析

作者对锥阀在工作过程中的受力情况、锥阀液动力的计算及作用方向、锥阀阀系数求取等问题作了深入细致的探讨.在瞬态液动力的分析中,用控制论将其复杂的教学公式进行了简化,展示了数学物理方法在液压技术中应用的前景.文章最后得出了两个重要结论:1.锥阀受力情况,可依设计者需要,从结构上在一定范围内自行改善或调整;2.为了提高锥阀的静态刚度,锥阀的压力—流量系数Kc值可取得小一些.     

灌河口外水文动力条件分析

本文利用1980年8月、12月和1981年5月三次现场观测资料,分析了灌河口外海区的风、浪、潮汐、余流和泥沙等特征,为研究航道演变提供基础资料。     

喷动流化床内木屑流动特性的研究(Ⅲ)--床锥底角的影响

为了开发喷动流化床生物质裂解反应器,建立了一床内径为150 mm的有机玻璃冷模实验装置,在室温下考察了不同喷动气和流化气流速时,床锥底角对床层流动特性的影响.就所考察的分别为60°、75°和90°的床锥底角,在其它条件相同时,颗粒循环量和床层压降随锥形角度先减少后增大.另外床锥底角对床层的稳定性也产生了一定的影响.结合实验现象发现对于本装置,床锥底角度为90°的分布板为最佳.     

船舶操纵运动仿真及其理论研究

建立了船舶操纵运动仿真数学模型，给出了一种新的风力和风力矩数学模型并预报了船舶在风作用下的操纵运动，提出了估算浅水中船体水动力的方法，预报了船舶在浅水中的操纵性能，研究了边界元理论在船体水动力计算中的应用，并利用理论计算结果，预测了船舶的回转运动及Ｚ形操纵。     

具有实际地形的溃堤水流数值模拟

为了减小因溃堤洪水而造成的人员生命和财产损失,建立了能够模拟具有实际地形的溃堤水流的数学模型。该模型基于非结构网格的有限体积法,采用HLL格式的近似R iem ann解计算界面通量,并利用TVD-MU SCL格式和H ancock格式将计算精度升高到二阶。对底坡源项采用分解法处理,对摩阻项采用了半隐式离散的方法来增加计算的稳定性。通过溃坝算例和混合流算例,验证了该方法的稳定性、和谐性和健全性。该模型已应用于哈尔滨市松北区溃堤水流的模拟。结果表明,该模型能较好地模拟具有实际地形的溃堤水流运动。     

SPH方法在两相流动问题中的典型应用

应用光滑粒子法(SPH)对具有间断面的不同介质的流动问题进行模拟分析.在现有的SPH方法的理论基础上进行修正,通过对密度近似方程进行正则化处理,在理想气体状态方程中引入Van Der Waals修正项以及对物质点运动速度进行修正,模拟了密度相差较大的两相流动问题,并且使用图解分析了两相交界面在模拟过程中的清晰程度.通过气(液)泡上升以及两相溃坝问题对SPH方法在两相流动问题模拟中的可行性进行了分析.最后应用修正后的SPH方法有效再现了两相流动的物理过程,并且能清晰分辨不同介质之间的交界面,从而说明SPH方法能有效对两相流动进行模拟.     

船舶流体动力系数与频率响应计算

利用拉普拉斯变换技术及优化方法对船舶运动的试验衰减曲线进行分析处理，提 出了计算船舶流体动力系数及频率响应的新方法，与既往的方法比较将更加合理， 并且方法简单易行，误差较小．可同时求出各个频率下的流体动力系数及运动频率响 应。与试验结果及其他理论方法比较，针算结果是令人满意的。     

面向Ghost光滑粒子动力学模拟的图形处理器快速邻居搜索算法

提出了一种全新的快速邻居搜索方法,该方法可提高基于光滑粒子动力学的流体模拟在图形处理器上的运行效率。此外,这种新的邻居表建立方法可以对两种或者两种以上的粒子进行邻居搜索,使所有粒子能在同一背景网格下拥有独立的粒子属性。在此基础上,引入了Ghost边界粒子以加强光滑粒子动力学方法在边界模拟上的准确性,从而使流体模拟更加真实。实验证明,与传统的基于图形处理器的光滑粒子动力学模拟相比,本文方法效率更高。