基于纳米压痕技术及有限元模拟的薄膜力学性能研究

采用纳米压痕技术结合有限元模拟和量纲分析方法分析薄膜材料的弹塑性性能．用有限元模 拟纳米压痕过程,结合量纲分析方法将纳米压痕的加卸载过程与被测材料的力学性能联系起来,建 立起两者间的无量纲函数关系结构式,进而结合实际纳米压痕试验所得薄膜的弹性模量和载荷— 位移曲线计算出了材料的应力—应变关系．经检验,有限元模拟所得到载荷—位移曲线和纳米压痕 试验所得载荷—位移曲线吻合得比较好,因此验证了有限元模型的正确性和材料模拟的正确性．     

空化数与雷诺数关系的确定

采用量纲分析和试验相结合的方法探求空化数和雷诺数的关系。通过量纲分析表明,空化数和雷诺数之间有确定的函数关系。利用不同厚度、孔数和孔径的多洞孔板作为水力空化发生装置,通过对罗丹明B溶液的空化降解试验,得出了空化数与雷诺数间呈幂次关系。试验结果也验证了水力空化有降解效果。     

混凝土在准一维应变下被动围压SHPB的模拟研究

采用量纲分析和有限元计算的方法,研究了混凝土材料在被动围压分离式霍普金森压杆(SplitHopkinson Pressure Bar,SHPB)试验中出现的应力增强效应,定义了能够描述应力增强效应的应力增强系数.通过LS-DYNA有限元计算程序分析了不同材料及尺寸的围压套筒对应力峰值的影响,结果表明:应力峰值随套筒与试...     

复式断面明渠的速度比和流量比

采用量纲分析方法得到了复式断面渠道中主槽和滩地间表观切应力的基本形式,基于Wormleaton等的实测资料,运用回归分析的方法得出了表观切应力中动量传输系数的计算式.动量传输系数中考虑了滩地与主槽水深比hr、宽度比br等因素的作用,进而采用力的平衡原理,导出了主槽与滩地的流速比与流量比的计算公式,该公式反映了动量传输系数以及主槽的糙率nc和滩地糙率nf等对流速、流量的影响.计算结果与实验室内的试验值以及天然河道的实测值吻合良好.     

过水土石围堰下游冲刷计算及其模型试验

针对土石围堰过水时淘刷围堰堰脚和下游河床的问题,基于面流冲刷理论的计算方法,对围堰下游的冲刷及其相关水力指标进行了仿真计算;通过模型试验得到过堰水流冲刷产生的坑深、坑距以及水位、流速等水力参数,比较分析表明计算成果与试验成果吻合较好.同时发现当导流河床的特性和围堰结构型式使过堰水流产生收缩与不均匀分布,仿真计算相关水力指标值会略小于试验值.     

浅水横流中底部水平热水射流近区的初始稀释--(I) 数学模型及其验证

采用数值模拟方法研究浅水横流中底部水平圆孔热水射流的稀释特性。首先运用量纲分析方法得出了该类流动的影响因素的表达式。并建立了描述热水射流的三维κ-ε紊流数学模型。应用基于混合有限分析法的SIMPLE算法进行求解，结合有效的试验资料，检验了数学模型和计算方法的合理有效性，为进一步研究该类流动的数值特性奠定了基础。     

固支加筋方板在均布冲击载荷作用下动态响应的相似畸变研究

通过量纲分析提出了不考虑应变率效应时固支加筋方板在均布冲击作用下动态响应的准确模型化试验方法.在此基础上,计及材料应变率强化效应,研究了固支加筋方板在均布冲击载荷作用下动态响应的相似畸变问题.通过在模型和原型之间建立一个修正模型,使修正模型和原型的最终变形相似,从而达到利用小模型试验预报大型结构冲击响应的目的.结论对指导加筋板横向冲击的模化试验具有借鉴价值.     

土壤—机器系统模型试验函数理论的研究

在研究自然界的复杂现象时,相似方法(相似理论指导下的模型试验或试验数据整理)是人们常用的一种研究手段,但是只有在确认被研究现象能由相似函数所描述,以及被研究的参量中包括了与该现象有关的全部主要参量的前提下,才能保证对该现象采用相似分析所得结论的可靠性。 由于土壤—机器系统的相互作用非常复杂,至今未能建立起完善的理论分析式。在对土壤—机器系统进行相似性分析时,量纲分析常常是获得相似准则的唯一方法。但是量纲分析的局限性正是在于不能对上述前     

一种便捷强夯模型试验装置的设计及应用

为了消除强夯模型试验箱壁无法避免的边界效应,设计了一种操作简易、成本低廉的强夯模型试验装置.首先简要介绍了该试验装置的设计思路及制作过程,并对该装置的试验操作过程进行说明.然后利用该简易装置进行强夯模型试验,在相似定理的基础上,通过量纲分析对试验数据中的夯坑深度进行研究分析,建立了无量纲夯坑深度与土质参数和施工工艺参数无量纲量间的相关方程.最后将该夯坑深度估算方程计算出的夯坑深度值与几例工程实测深度数据进行对比验证,结果表明两者具有很好的一致性,说明该方程可用于推算现场强夯时的夯坑深度.通过研究可知该简易装置具有一定的实用性,能满足工程现场夯坑深度的估算.     

大型泵站引水河道流场的数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对大型泵站的引水河道流场进行了数值模拟 .采用Pois son变换生成正交网格 ,用四边形插值方法生成计算网格的底高程数据 ,并用SIMPLEC方法求解离散方程 .由该模型计算出的金口泵站引水河段的流场图及各断面垂线平均流速分布与物理模型试验的成果较为一致 .     

岩壁吊车梁硐室围岩力学参数反分析研究

建立漫湾电站二期地下主厂房岩壁吊车梁硐室的三维有限元计算模型,对硐室围岩的力学参数和吊车荷载进行正交组合后,计算出各种组合情况下的围岩位移,对参数敏感性进行分析.把敏感性参数组合时计算出的位移值,作为BP神经网络训练的样本空间对模型进行训练,把监测值输入训练后的模型中反算出围岩力学参数,最后输入参数进行变形验算.即把三维有限元分析方法和神经网络方法联合应用,通过正分析-反分析-正分析的分析方法,计算出围岩的力学参数.对理论分析的结果和实际结果进行比较,证明了所采用的分析方法和分析模型是正确可行的,能为设计人员有效解决实际工程中的力学参数的准确取值问题,提供一种分析方法.     

柔性混凝土配合比均匀试验灰色关联分析

针对隧道路面特殊环境的使用限制，就用于隧道复合路面的柔性水泥混凝土材料进行了试验研究，并提出改进的灰色相关度计算方法。它满足规范性、对称性、一致性，具有无量纲化后的保序性。分析结果表明改进的灰色关联度在多因素、多水平数、试验次数偏少的柔性混凝土配合比均匀试验的数据分析中是很有效的。     

发动机气门三维有限元分析及变形规律研究

应用I－DEAS7．0CAD／CAE软件，对发动机的气门进行了三维有限元分析，并研究了气门在冲击气门座瞬间的应力分布及变形规律，研究结果为气门的失效分析和进一步完善发动机气门－气门座这一典型摩擦副的材料设计提供了理论依据。     

问题解决中启发规则选择机制及认知模型

为建立基于认知的网络搜索模型,提出了启发式搜索中启发规则选择的认知机制.基于简化四方趣题实例,采用行为实验和认知模型仿真结合的方法进行了研究.通过行为实验测试了17个被试对二维和三维启发规则的选择结果,实验结果显示835个任务中有809个任务被试选择二维规则答题;认知模型仿真实验基于视觉目标导向的简约规则约束搜索假设,模拟了规则选择的认知过程,结果显示模拟反应时间与真实反应时间偏差0.07 s.研究结果表明,启发规则选择是一个视觉目标导向的简约规则约束搜索过程.     

汽车发动机点火提前角建模分析

通过对汽车发动机点火提前角影响因素的分析,确定以发动机转速和负荷为主要参考变量,以广泛采用的试验法则为工作基础,利用发动机台架试验采集所需数据,借助MATLAB软件的分析与计算功能,构建点火提前角主要影响因素的二维模型及三维模型,并结合理论分析,验证试验方案的合理性及MAP趋势图的正确性。     

陆上油田聚驱后聚表剂驱渗流场变化规律研究

针对陆上油田的典型区块,设计了二维层间物理模型,运用自主研制的饱和度监测系统监测所采用的聚驱后聚表剂驱实验方案,开展了层间二维模型驱替波及动用监测实验,实时监测化学驱阶段含油饱和度分布,从而掌握陆上典型油田区块的波及动用规律。结果表明,在层间二维平板岩心的并联实验中,陆上典型区块聚驱后注入1.05PV华鼎Ⅰ聚表剂能提高采收率13.69%。饱和度监测数据表明,聚驱后化学驱阶段均不同程度的形成油墙,增大了渗流阻力,从而扩大了波及体积,提高了采收率,聚表剂驱阶段提高采收率的关键是有效的动用了中低渗层,华鼎I型聚表剂驱替之后岩心主流通道上形成一条很宽的低含油饱和度条带,其具有很强的驱油效率。     

用模拟放矿回贫指标确定采场结构参数的分析和数模

本文在东川面山放矿模拟试验所取得的回贫指标基础上,对数据和试验结果进行直观分析、方差分析、和回归分析,用数理统计的方法归纳为数学模型,并通过计算机优选出采场结构参数,并预测了回贫指标。为用数理统计方法指导放矿模拟试验做了新的尝试。     

煤的热解动力特性研究

本文对不同煤种进行了挥发份析出的热重分析实验，得到了不同煤种和不同升温过程的实验结果及热解动力学参数Ｋ和Ｅ。本文还建立了热解过程的数学模型，模型简单实用，其计算结果与实验数据符合较好。     

应用有限元技术的曲轴零件强度分析

以曲轴零件为研究对象,应用UG进行零件的三维造型,通过中间格式IGS导入ANSYS中建立有限元分析模型,对曲轴零件的网格划分和载荷施加做了详细的说明并求解。通过结果显示,分析了曲轴零件的变形和应力分布情况,为曲轴的失效分析和优化设计提供依据。     

因次分析法在ABSBR反应器水力混合特性研究中的应用

根据因次分析方法推导出ABSBR反应器水力混合特性的无因次准则,从而减少了大量研究ABSBR反应器水力混合特性的实验工作。