纤维悬浮槽道湍流中纤维取向分布和流变特性

为了解悬浮槽道湍流中纤维取向分布和流变特性，对纤维悬浮湍流进行了理论分析和数值模拟.推导了纤维取向平均概率分布函数方程，得到了脉动流场速度和脉动取向概率分布函数关联项，建立了关联项与平均概率分布函数梯度以及扩散系数之间的关系，数值求解了平均概率分布函数的方程.计算结果表明，随着长径比的增大，纤维的轴向更趋向于流动方向；悬浮流的剪切应力和第一法向应力差由壁面到槽道中心逐渐接近于0；剪切应力几乎不随长径比和体积分数变化，而第一法向应力差的绝对值随体积分数的增大和长径比的减小而增大.     

弹性各向异性损伤

采用损伤影响张量,研究了弹性各向异性损伤时的有效应力,按照Lemaitre应变等价性假设,建立了弹性各向异性损伤应力应变关系,并引入了材料的有效柔度张量.由于应变应该具有对称性,因此要求有效柔度张量具有对称性.本文采用Sidoroff的弹性能等值假设和弹性余能等值假设构造了材料的有效柔度张量.推导出损伤应变能释放率张量.     

环形截面柱形管中粘性流体的研究(续)(英文)

本文对环形截面柱形管中粘性流体的稳流和非平稳流进行了研究,得到了速度和粘性应力分布的规律,并且提出了能量损失的计算方法.通过Nave-Stocks方程式和用Weber函数对它们积分,对非平稳流进行了研究.通过建立数学模型,得到在一般边界条件下的封闭解.当流体处于静止状态并且在t=0时,压力系数变化率在流体上产生作用,在通解的基础上得到对非平稳流的解.同时获得瞬时和平均速度、动能和能量损失的变化规律.通过数值计算,对瞬时和平均速度,动能和动能损失系数变化量,以及由于粘性应力而造成的一般能量损失实验结果图进行了绘制.     

环形截面柱形管中粘性流体的研究

对环形截面柱形管中粘性流体的稳流和非平稳流进行了研究,得到了速度和粘性应力分布的规律,并且提出了能量损失的计算方法.通过Nave-Stocks方程式和用Weber函数对它们积分,对非平稳流进行了研究.通过建立数学模型,得到在一般边界条件下的封闭解.当流体处于静止状态并且在t=0时,压力系数变化率在流体上产生作用,在通解的基础上得到对非平稳流的解.同时获得瞬时和平均速度、动能和能量损失的变化规律.通过数值计算,对瞬时和平均速度,动能和动能损失系数变化量,以及由于粘性应力而造成的一般能量损失实验结果图进行了绘制.     

Global sparse gradient coupled tensor diffusion model for image denoising

A global sparse gradient coupled tensor diffusion model for image denoising is proposed to improve the problem of edges blurring induced by the DTTR model. First, a tensor matrix is constructed by the global sparse gradient which is more accurate and robust than classic gradient operators. Then the diffusion equation is guided by the tensor matrix for image denoising. The diffusion resulting from this model is isotropic inside a homogeneous region and anisotropic along its edge so that an accurate tracking of the edges is possible. Numerical experiments show that the proposed method achieves a competitive denoising performance in comparison with the comparative algorithms in terms of both subjective and objective qualities. Experimental results indicate that the performances of denoising methods can be improved by introducing a guide map, which is obtained by the global sparse gradient model.     

明渠均匀流垂线流速分布规律研究

针对现有明渠均匀流对数流速分布公式和指数流速分布公式存在的问题,根据明渠均匀流切应力与速度梯度的关系,推导出了一个新的流速分布公式.该公式在渠底和水面都与理论分析、实际情况相符.新的流速分布公式较现有对数流速分布公式和指数流速分布公式在理论上更加完善,更加合理.实验资料验证表明,新公式可以较好地反映实际流速分布规律.     

任意坐标系中的各向异性损伤理论

本文通过对损伤效应张量的变换,使损伤理论扩展到各向异性损伤的领域,变换后的损伤效应张量克服了只适用于主应力方向的局限性,从而可应用于工程实际的破坏分析。纯扭试验证实了本理论在工程实际中的应用性和损伤参数的可测性,试验还表明各向同性材料的各向异性损伤特性,且应力、应变越大,各向异性越显著。     

砂土内在各向异性的本构模拟

基于砂土的应力-应变-强度关系受土骨架结构朝向和主应力方向间相对关系影响,相同状态砂土在三轴压缩条件下剪切膨胀,在三轴拉伸条件下剪切收缩的研究.介绍一个模拟砂土内在各向异性的本构模型.模型采用描述材料内在各向异性的二阶对称组构张量和各向异性状态变量(组构张量和应力张量的联合不变量)描述土的各向异性.在e-p平面,临界状态线不固定,而与各向异性状态变量相关.塑性模量也与各向异性状态变量相关.模型能在很大应力和密度变化范围内模拟砂土的剪缩和剪胀行为,特别是主应力方向和土骨架结构朝向间夹角对砂土性质的影响.模拟结果与实验数据吻合.     

高浓度颗粒气固两相流动的二阶矩模型的数值模拟

采用动理学方法,用各向异性的M axwell颗粒速度分布函数,建立颗粒相Boltzm ann方程,分别取零次矩、一次矩和二次矩得到颗粒相连续方程、动量方程和二阶矩方程.模拟计算得到上升管内颗粒流场分布和脉动速度分布,与实验结果比较表明:各向异性颗粒动理学能够反映颗粒流动特性,从而能够更全面地认识高颗粒浓度气固两相流动过程.     

旋流器流场的数值模拟及对流场特性的分析

旋流器内的流场对分离性能有很大的影响,由于受到各种因素的制约,各使用条件下的旋流器内部流场不可能完全由试验的方式来确定,因此采用数值模拟不失为一种有效的方法,在此液相采雷诺应力模型（RSM）和SIMPLEC算法,对水力旋流器内部流场进行了数值模拟计算,根据计算结果对旋流器内三维速度分布提出了一些新的认识,并分析了旋流器内出现速度缓变区原因,这将导致颗粒富集而出现高浓度区进而影响分离效率;此外,模拟结果显示除了进出口区域外,在分离主体部分的流场也存在着不对称性和不稳定性,这种不对称性和不稳定性受进口速度、进口结构布置以及旋流器锥角的影响;模拟结果还显示在空气柱中心处从底流口至溢流口方向上存在着压力梯度,这将是空气在空气柱内流动的推动力之一,以上的这些特性对进一步充分认识旋流器的分离机理提供了一些依据。     

混沌对流强化传热的场协同分析

基于采用周期性计算模型得到的混沌对流流道内的流体流动与传热数值计算结果,应用场协同原理,对混沌对流内强化传热进行分析.分析了混沌流道截面上流场与温度场的协同关系,讨论了流道内不同雷诺数下Nusselt数与平均流速与温度梯度矢量积和平均协同角的对应变化趋势,并与普通直流道内层流下的流动与传热场协同情况进行了对比.结果表明,混沌流道改变了流体在流道内速度场的分布,流场的变化影响了温度场的分布,使得两场的协同效果得到明显的改善,从而强化传热.在整个流道内,混沌对流的Nusselt数与速度和温度梯度两矢量的点积具有相同变化关系,混沌对流强化传热的根本机理是改善了两场的协同关系.     

差速搅拌捏合机三维流场的数值模拟分析

利用UG软件建立差速搅拌捏合机的流场仿真模型,用Fluent软件对其进行数值模拟分析,得到物料在差速搅拌捏合机流场内压力值、流动速率、最大剪切应力的分布以及物料形态的变化规律。结果表明,在两搅拌轴捏合区域处流体压力值最大,剪切应力值最大,且清洁轴表面的流体速度要高于主搅拌轴上的流体速度,中心距对搅拌机的性能有重要影响。     

基于正弦激励的磁流变液非稳态环状流动特性研究

针对汽车悬架磁流变液阻尼器的工作状态，建立了磁流变液环状非稳态泊萧叶流动方程，确定了相应边界条件和初始条件，从理论上研究磁流变液在单频正弦激励下的环状非稳态泊萧叶流动特性，得到了磁流变液的流动速度分布和塞流区厚度的理论解．研究表明，对于相同激励栽荷幅值，随着磁流变液剪切屈服应力的增加，塞流区的厚度增加，峰值速度下降；对于相同剪切屈服应力，随着外加激励栽荷幅值的增加，塞流区的厚度减小，峰值速度增加．塞流区域厚度周期变化，其频率是激励栽荷频率的2倍．     

基于椭圆流模型的水平井泄油半径研究

针对具有Bingham流体特性的稠油油藏具有启动压力梯度的特点,基于椭圆流理论给出具有启动压力梯度的稠油油藏水平井极限泄油半径的计算方法。利用该方法可以确定水平井的极限泄油半径,为具有Bingham流体流变性的稠油油藏开发部署水平井提供参考。     

Implications for rock instability precursors and principal stress direction from rock acoustic experiments

The characteristics of rock instability precursors and the principal stress direction are very crucial for the prevention of geological disasters. This study investigated the qualitative relationship between rock instability precursors and principal stress direction through wave velocity in rock acoustic emission(AE) experiments. Results show that the wave velocity variation exhibits obvious anisotropic characteristics in 0%–20% and 60%–90% of peak strength due to the differences of stress-induced microcrack types.The amplitude of wave velocity variation is related to the azimuth and position of wave propagation path,which indicates that the principal stress direction can be identified by the anisotropic characteristics of wave velocity variations. Furthermore, the experiments also demonstrate that the AE event rate and wave velocity show quiet and stable variations in the elastic stage of rock samples, while they present a trend of active and unstable variations in the plastic stage. It implies that both the AE event rate and wave velocity are effective monitoring parameters for rock instability. The anisotropic characteristics of the wave velocity variation and AE event rate are beneficial complements for identifying the rock instability precursors and determining the principal stress direction, which provides a new analysis method for stability monitoring in practical rock engineering.     

色彩梯度恒常性的光流场估计算法

为提高光流估计的鲁棒性,在彩色图像光流场计算中色彩恒常假定的基础上,进一步假定色彩梯度在运动中保持不变,据此提出了一种基于色彩梯度恒常性假设的光流求解方法,以色彩梯度构成光流基本方程,并对其施加全局平滑约束,以Gauss-Seidel迭代求解光流场,并用中值滤波去除光流场中的异常分量.实验表明,该方法相对于灰度图像序列及彩色图像序列的经典光流场估计算法可取得更好的估计效果.     

砂土的剪胀方程及其塑性势(Ⅱ):新的拓展

以能量守恒原理为主线,在现有简化版砂土剪胀方程(比如Cam-clay、修正Cam-clay和Rowe等的剪胀方程)的基础上,通过对各向同性砂土引入状态参数、对横观各向同性砂土同时引入状态参数和各向异性状态参数,逐步展开较为复杂的砂土剪胀方程的综述.最后指出了初始组构张量及其在后期受荷变形过程中该组构张量的逐步演化对砂土剪胀方程的影响是今后研究的方向.     

宾汉流体湍流流动的理论研究

依据宾汉流体本构方程,建立了适用于求解宾汉流体湍流流动的控制方程。采用压力加权校正算法,实现了宾汉流体速度场与压力场的关联。在理论研究基础上,对圆管内宾汉流体湍流流动进行了数值研究,取得了与已有的实验结果吻合较好的结果;同时,对直圆管内宾汉流体屈服应力和塑性粘度对湍流流动的影响进行了探讨。     

复式断面渠道的流量计算方法

从理论上讨论了用于复式断面渠道的传统的断面部分计算法的计算误差,并提出了一种新的断面等速剖分法,该方法要求各剖分断面流速相等,从而消除了传统的断面剖分法因未考虑各剖分断面之间由于流速梯度而引起的切应力所产生的误差。