基于Riemann问题的可压缩多介质流体数值模拟及在二维爆炸冲击波传播问题中的应用

为有效提高可压缩多介质流体数值模拟的精度和稳定性,需要准确描述界面的位置以及界面两侧介质间的相互作用。针对JWL、多项式等具有高度非线性状态方程的多种流体间的相互作用问题,提出了一种通用、高效、误差可控的Riemann问题求解方法,能有效提高物质界面上各物理量的计算精度。结合Euler坐标系下的可压缩多介质流体数值方法,建立了一套能够模拟具有高密度比、高压力比以及复杂状态方程的二维多介质流体计算体系;结合网格自适应技术,对TNT空中爆炸自由场、TNT爆炸近区冲击波反射和水下爆炸等问题进行了数值模拟,并与实测结果进行了对比。结果表明,数值计算的爆炸冲击波参数与相关实测结果一致,表明该方法可用于复杂环境下爆炸冲击波传播规律的研究。     

焊接残余应力对矩形薄板非线性因素忽略条件的影响

以具有对接焊接残余应力的非线性矩形薄板为研究对象,根据非线性振动理论,研究得出了在薄板和薄板结构的设计和计算分析时,具有焊接残余应力矩形簿板非线性因素忽略的条件和矩形薄板非线性因素忽略的分界线;通过分析获得了矩形薄板的固有频率在一定的范围内,可以不考虑非线性因素;不考虑非线性因素的范围随残余应力的增大而增大;等值的增大残余应力,随残余应力增大不考虑非线性因素的区域的增大越来越快等结论。提出了在要求允许的前提下,通过提高构件残余应力增加不考虑非线性因素的固有频率范围的方法。     

高压力等级水下防喷器应力分析方法探讨

随着深水油气田不断开发,水下防喷器在深水钻井工程中被广泛应用。由于钻井水深不断增加,防喷器的压力等级也不断提高,对其承压部件的分析要求也在不断变化。防喷器内部结构复杂,其承压部件的形状和结构与压力容器区别很大,另外其装配和正常工作时受力情况也较为复杂,对承压部件进行应力分析既能保证设备安全运行,又能为优化设计提供依据。依据API和ASME相关标准并结合实际经验,对常用的应力分析方法在防喷器设计过程中的应用进行了探讨。     

双层过道布置问题的混合整数非线性规划模型及两阶段改进模拟退火算法

结合实际布局活动中，设施在多层空间布置的实际情况，提出了双层过道布置问题，并构建了该问题的混合整数非线性规划（MINLP）模型。针对问题特征，提出了一种改进模拟退火算法，通过采用两阶段改进策略，对退火过程及抽样过程进行改进。该算法以自适应搜索策略替代马氏链搜索长度，并引入记忆功能、回火操作以提高求解质量，通过设置双阈值来提高求解效率。应用所提算法对24个基准算例进行测试，并将其与原模拟退火算法和GUROBI精确方法作对比，验证了所提算法的有效性。     

三维颗粒物质的能量最小化模拟方法

颗粒物质是大量宏观颗粒的集合,广泛存在于自然界,日常生活和工业生产中.颗粒物质的运动表现出非常复杂的现象,如堵塞(jamming)等.颗粒物质体系的定量研究仍是一个巨大的挑战.本文采用能量最小化方法对颗粒物质进行准静态模拟.对一些典型的非线性优化方法,如共轭梯度法,拟牛顿法等,通过预条件来提高这些方法的效率.这些预条件方法基于颗粒体系的几何结构和能量函数来构建.通过对一些典型的准静态过程,如压缩和剪切试验的数值模拟,观察到对三维颗粒体系,预条件方法可以有40%左右的效率提升.     

路感模拟用永磁同步电机电流控制

为获取良好的路感模拟执行器响应性能,从提高路感模拟用永磁同步电机的动态电流响应速度和降低稳态时的电流波动角度出发,针对数字电机控制固有延时问题和逆变器输出饱和问题应用三步非线性方法设计了一种电流控制(TSPCC)算法。三步非线性方法具有对参数不过分敏感和易于离散系统工程实现的优点,将逆变器的输出饱和转化成基于模型的动态饱和限制引入到动态前馈控制和误差反馈控制中以获得最优的电流响应速度,用下一拍电流预测值代替当前传感器采集值以降低由于延时引起的电流超调和波动。仿真和试验结果表明:该算法可显著提高电流响应速度和降低稳态时的电流波动,适合用于实现平滑的手感和实时的路感。     

咔唑基二阶非线性光学生色团的设计与合成

为了探究不同给电子体与共轭桥和受体的匹配效应,以咔哇为共轭桥,以久洛尼定(GLN)为电子给体,2-[(3-氰基-4,5,5-三甲基呋喃-2(5H)-亚烷基)]丙二腈(TCF)作为电子受体,通过Wittig和Vils meier等反应合成了一种新型生色团.采用核磁共振氢谱(1HNMR)对其结构进行了表征,并通过热重分析、紫外吸收光谱以及密度泛函数理论(DFT)计算对分子的稳定性以及微观非线性光学性能进行了研究.结果表明,新型生色团展现了良好的非线性光学性能以及热稳定性.