诺模图法预报风暴潮的高精度数值实现

介绍了用诺模图法预报登陆台风引起最大风暴潮增水的基本思路,给出了较为详尽的诺模图建立过程和方法,提供了进行诺模图法预报计算所必需的图表.选用二元三点插值和二元全区间插值法进行诺模图/表的插值计算,并用C++语言编写了计算机程序,选用一个算例进行了校验计算.结果表明,这一计算机程序能获得精度较高的预报结果.     

浅谈用经验指标与数值预报产品相结合制作寒潮天气预报

通过对商丘市2006年4月12日至13日寒潮天气过程有关资料的分析,以及对此次过程预报思路的总结可发现,此次寒潮过程是由于强冷空气西北路过境造成的,具有影响范围广、强度大的特点,寒潮出现前期,有明显的回暖现象,欧洲中心数值预报产品中的850hpa温度预报对降温幅度和最低气温的预报有很好的指示作用。如果将本地经验预报与数值预报产品相结合,可大大提高寒潮的预报能力。     

航空气象预报中数值预报产品的应用探究

近年来,随着物理学、气象学、计算数学和计算机等学科的迅猛发展,数值预报产品在航空气象预报中已经取得巨大的成功。而本文主要分析了数值预报产品在我国航空气象预报中的应用,希望以气象业务部门为基础,充分的利用我国民航气象数据库中的有关资料,充分的发挥航空气象资料的优势,从而制作出更丰富的航空预报产品,进一步提高积冰、雷暴、颠簸等对飞行有着重要影响的天气现象的预报准确率,以便满足航空用户的各种需求,使航空气象服务效益得以提高。     

三维四向编织复合材料剪切性能的数值预报

应用三维四向编织复合材料的参数化建模技术, 在“米”字型枝状体胞计算模型基础上, 讨论了该材料在剪切变形中体胞的边界条件, 较为真实地模拟了该材料的细观结构, 进一步对该材料的剪切模量进行了数值预报;最后通过结果的分析, 总结了剪切模量随不同编织角及纤维体积含量的变化关系。     

基于声比拟的压力管路阀门内漏噪声数值预报研究

阀门内漏对压力管路系统安全运行具有很大危害。基于声比拟理论,使用Fluent软件分别进行稳态及非稳态计算,获得阀门内漏的流场和声场特性。研究了管内介质、工作压力、横向距离以及阀门泄漏度对阀门内漏噪声的影响。通过实验对数值模拟方法的正确性进行了验证。研究表明,阀门内漏流场旋涡与噪声直接相关。阀门内漏的声场信号为宽频随机信号,气阀内漏声场强度大于水阀,声压级随工作压力的增大而增大,并且随阀门泄漏度和阀后横向距离先增后减。研究结果可为阀门内漏的噪声预报以及阀门内漏检测提供借鉴。     

SPLASH诺模图的修正及应用

介绍了采用SPLASH模式诺模图法预报登陆台风引起最大风暴潮增水的基本思路和方法,并对SPLASH模式诺模图作了一定的修正和完善,使对其的编程计算更加易于实现且结果更精确.在此基础上对SPLASH模式诺模图法进行二元插值计算编程,并用若干个算例验证,获得了较为精确的预报结果.     

新乡市空气质量数值预报系统及重污染过程模拟分析

介绍河南省新乡市空气质量数值预报系统,该平台应用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)和第3代空气质量模式(CMAQ),实现自动化运行;基于该系统平台,分析华北-华中地区大范围的PM_(2.5)重污染事件,评估其对重污染过程的预报效果。结果表明:数值模式系统较好地预报出本次污染过程,尤其是NAQPMS模式,较为准确的预报出污染时段和污染物的浓度水平。     

空泡螺旋桨在任意形状船体上诱导的脉动压力数值预报方法研究

研究了空泡螺旋装在任意形状船体上诱导的脉动压力的一种数值预报方法，该方法采取了在船体表面布置偶极子的办法，取代了传统的固壁因子，对放置在自由表面上的平板船体模型进行了计算，并将教育处结果同理论估算方法的结果进行了比较，说明本计算方法是可行的。     

含氮表层对钛合金薄壁件热处理变形影响的数值预报

试图用数值模拟技术揭示含氮表层对钛合金热处理变形的影响,以减少热处理变形.测定了Ti6Al4V合金表面氮化钛沉积及其扩散层的表面相结构、弹性模量和硬度分布值.结果表明,氮化钛沉积层在800 ℃保温10 h,表面层由TiN和Ti2N组成,扩散层中显微硬度呈梯度分布,弹性模量最高可以达到270 GPa.建立了钛合金薄壁件在淬火过程中温度场和应力场的数学模型,利用ANSYS软件计算了钛合金筒形薄壁件的热处理变形.表层中氮化相的存在使钛合金筒形薄壁件的变形减少17.26%.     

TC4薄壁件热处理过程形状尺寸变化数值预报

建立了钛合金薄壁件加热冷却过程中温度场和应力场的数学模型,利用ANSYS软件实现了对钛合金筒形件加热冷却过程中形状尺寸变化及残余应力的预报.结果表明:钛合金筒形件随炉升温至1 050℃,保温700 s后淬火至25℃,直径方向最大相对变形为 1.057%;上下边缘处单元应力状态为张应力,此处的残余应力为389 MPa;淬火过程中工件心部和外表面最大温差为150℃.     

基于VOF法的风暴潮洪水演进三维数值模拟

为了提高风暴潮灾害应急处置能力,确保防潮安全,文章建立了耦合流体体积函数(VOF)法的三维非稳态水气两相流k-ε模型,采用等效糙率的方法处理城市密集建筑群,既考虑了其阻水作用,又考虑了其蓄水作用。针对天津市滨海新区海河与永定新河之间区域的风暴潮洪水演进数值模拟与分析,对100年一遇风暴潮洪水淹没情况进行分析,并对不同频率的风暴潮洪水的严重性进行了比较。结果表明,随着风暴潮发生频率的增加,风暴潮淹没范围逐渐减小,水深随着频率的增加是逐渐减少的,该研究为海堤安全管理、风暴潮灾害的快速科学评估提供了理论依据和技术支持。     

磁头局部结构的优化设计和数值分析

在磁头磁盘系统中,磁头尾端与磁盘的气膜最小,局部结构承受很大的气膜压力,其气膜压力的大小和分布对磁头飞行稳定性有重要的影响.采用优化设计理论对磁头尾端局部结构进行设计,可明显改善气膜承载性能.最后,采用提出的优化设计方法对负压型磁头结构进行设计.数值分析和实验测试表明,优化后的磁头结构飞高性能参数明显得到改善.     

多钉连接钉载分配特性研究方法

利用金属-复合材料层合板紧固件多钉连接件开展拉伸载荷下钉载分配特性的试验和有限元分析研究。试验件为一列三钉单搭接和双搭接连接件。通过应变电测技术获得连接件典型截面应变分布, 再间接估算钉载分配比例。建立了试验件二维、三维有限元模型, 并计算获得应变和钉载分配结果。对比发现, 应变的计算值与实测值吻合, 但钉载分配的计算结果与实测结果存在较大偏差。分析表明: 基于表面应变测量估计钉载分配的方法不能反映连接件的附加弯矩对多钉钉载分配比例的影响; 采用经过应变测量结果验证的有限元模型, 通过数值计算确定钉载分配是一种可行的技术途径; 而应用简化的板-梁二维有限元模型计算钉载分配可以满足工程精度要求。     

转速对快速法生长KDP晶体影响的实验与数值模拟研究

采用快速生长法在不同转速下生长了KDP晶体,对晶体生长过程中的现象进行了研究;运用fluent软件,采用多重参考模型和标准k-ε湍流模型对籽晶架和晶体在溶液中旋转产生的速度场进行了数值模拟,分析了不同转速对速度场和晶体长大对溶液稳定性的影响;结合实验现象与模拟结果分析可知,初始阶段适于KDP晶体快速生长的最优转速是100 r/min,随着晶体的长大,转速应适当降低。     

Computerized comprehensive numerical data system on the thermophysical and other properties of materials established at CINDAS/Purdue University

A computerized materials properties numerical data system has been developed and established at the Center for Information and Numerical Data Analysis and Synthesis (CINDAS) of Purdue University, which is a comprehensive, one-line, interactive, menu-driven, user-friendly, expert data system. This data system contains both critically evaluated reliable reference data and experimental data on the thermophysical, mechanical, electrical, optical, and other properties of various types of materials. It permits both the search of data and information for specified materials and properties and the search for materials that meet a set of requirements specified by the user (i.e., computer-aided materials selection). It permits also the on-line functional manipulation, statistical analysis, and mthemtical study of the retrieved data. The development, operation, functions, scope, contents, and other features of the data system are presented and discussed.Paper presented at the Ninth Symposium on Thermophysical Properties, June 24–27, 1985, Boulder, Colorado, U.S.A.     

A polynomial collocation method for the numerical solution of weakly singular and singular integral equations on non‐smooth boundaries

The aim of this paper is to show the efficiency of the use of smoothing changes of variable in the numerical treatment of 1D and 2D weakly singular and singular integral equations. The introduction of a smoothing transformation, besides smoothing the solution, allows also the use of a very simple and efficient collocation method based on Chebyshev polynomials of the first kind and their zeros. Further, we propose proper smoothing changes of variable also for the numerical approximation of those collocation matrix elements, which are given by weakly singular, singular or nearly singular integrals. Several numerical tests are given to point out the efficiency of the numerical approach we propose. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.