圆柱绕流涡致振动的平面湍流数值模拟

为了研究工程中存在的湍流涡致振动问题,应用平面湍流k-ε模型和重整化群k-ε模型,结合分块耦合方法及任意拉格朗日欧拉法（ALE）数值模拟了圆柱绕流涡致振动,求解基于非交错网格系统, 其中包含满足连续性方程的压力泊松方程解法.计算了湍动能、湍流耗散率、湍流黏性系数及柱面涡量的变化情况.结果表明,当雷诺数为5 000～2×105时计算所得的阻力系数与实验数据吻合良好.研究发现,在涡致振动情况下的湍流耗散率比固定圆柱涡脱落情况下小得多,湍流黏性系数与雷诺数呈对数律增长.     

基于格子Boltzmann的混合过程建模与流致振动特性

为了探究静态混合过程中的内流冲击与流致振动特性,提出结合大涡模拟(LES)方法的介观多速度分量格子Boltzmann流固耦合模型.针对静态混合过程伴随强剪切、回流反冲、壁面冲击等特点,以静态混合器为研究对象,对静态混合过程建模,并提出流场-结构场弱耦合求解策略.通过此方法研究静态混合器不同位置位移形变、不同入口速度和不同静态混合器叶片夹角对管壁振动响应的影响.结果表明,叶片作用可以将流体轴向速度转换为切向和径向速度;在入口流速相对较大时,内部流场对静态混合器的振动频率及振幅的影响较为明显;改变混合叶片夹角,会影响流场剪切引流作用,对其纵向位移和轴向位移影响显著,且主要影响低频段.     

燃料相关组件棒流致振动可视化实验研究

悬臂梁在反应堆系统当中是常见结构,悬臂组件棒在冷却剂轴向外流冲刷下会发生湍流激振现象,有害的振动将威胁到相关结构的完整性,而目前对大长径比组件棒在极小环隙下的流致振动特性缺乏有效的测量手段。为了解决对大长径比组件棒在极小环隙下的流致振动特性的测量问题,本文提出了可视化测量方法,使用了高速相机对悬臂梁轴向外流流致振动特性进行研究。通过外部施加单点激励单点拾振的方式,得到了相关组件棒的干模态参数,同时使用2台相机同步拍摄获得了组件棒的二维运动轨迹;实验结果表明:棒的自由端振动相较于固定端更剧烈;低流速时,棒的振幅随着流速增大而增大,振幅在0.2 mm以下,而高流速时,棒存在接触壁面的情况,使得棒振幅减小。     

低雷诺数下近自由液面圆柱流致振动数值模拟与机理

采用嵌入格子-玻尔兹曼方法和自由液面模型的XFlow软件对低雷诺数Re=100下近自由液面圆柱垂向流致振动问题开展数值模拟与机理研究。根据圆柱涡脱落特性和圆柱周围液面形态将浸没比h~*∈[0,5]和弗劳德数Fr∈[0.3,2]的参数空间划分为6种不同的流态,研究不同流态下圆柱振动特性和振动-涡脱落-自由液面耦合作用。结果表明,圆柱振幅和振动频率都随自由液面的靠近而降低,而当自由液面非常靠近圆柱时,尾迹状态从绝对不稳定性转为对流不稳定性,圆柱与自由液面之间形成的射流状流动附着在圆柱表面上,抑制了涡脱落过程,导致圆柱不再振动。     

方柱绕流横向驰振及涡致振动数值模拟

对Re=250下弹性支撑方柱绕流进行数值模拟.流场计算采用基于任意拉格朗日欧拉（ALE）描述的不可压流体N S方程，对流项与扩散项分别采用三阶迎风紧致格式与四阶紧致格式进行差分离散，利用分块耦合生成正交性较好的结构化网格，模型简化为弹簧阻尼质量系统，柱体运动采用经典龙格库塔方法求解.模拟了方柱的驰振和涡致振动，捕捉到了驰振到涡致振动的转变，捕获了涡致振动的“锁定”、“拍”、“相位开关”等现象.验证了该计算方法的可行性，计算结果为工程实际提供了依据.     

齿轮箱类结构振动功率流分析

齿轮箱作为机械设备中常见的振动噪声源 ,其振动和噪声问题已日益成为重要的研究课题 .以功率流作为评价手段 ,运用子结构导纳法研究了齿轮箱类结构振动能量的传递特性 ,并以常见的单级齿轮传动齿轮箱为模型进行了计算 .研究结果表明 :由齿轮啮合产生的振动能量几乎全部传递给了齿轮箱     

轴-轴承-板齿轮箱类结构振动功率流分析

以振动噪声控制的经典模型(振源<轴>-路径<轴承>-接受体<箱板>)为基础,建立齿轮箱类结构的广义模型:轴-轴承-板,针对柔性质量轴、箱板以及轴承传递能量的多维性,推导轴、轴承和板的导纳矩阵和功率流传递的表达式,以功率流为评价手段,获取研究齿轮箱类结构的动力学特性.     

不对称刚度支撑致横向振动柔性夹具试验

针对特殊产品器件的振动环境适应性考核,需要一定量值与主振向具有一定相差的横向振动分量。在多轴振动台不满足使用要求的情况下,利用柔性夹具的不对称刚度支撑设计原理,在单轴振动台获得了显著的横向振动。有限元动力学分析表明:不对称刚度支撑柔性夹具的低阶模态具有典型的横向振动形式;采用锤击法完成夹具的模态测试,其分析结果与有限元结果相吻合。单轴振动台正弦扫频试验表明:使用该柔性夹具产生了明显的横向振动分量,并且在特定频率范围内,横向振动响应大于主振向响应,故夹具设计成功有效,可用于特殊产品的振动环境适应性考核。     

乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门流激振动试验

为研究乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门可能出现的闸门流激振动问题,通过制作几何比尺为1/35的完全水弹性模型进行流激振动试验,研究该闸门在有止水和无止水2种工况下的静动力特性及不同开度的动力响应,提出了该闸门安全运行的合理化建议.检测采用电测法,共进行静力试验2组,动力试验16组.静力试验结果表明该闸门结构设计合理,结构强度满足规范要求.动力试验结果表明结构的自振频率范围避开了水流脉动压力的高能区,正常运行情况下(止水良好)产生强烈振动的可能性不大,结构加速度最大值为0.228g,动应力最大值为0.92 MPa,各测点动力系数小于1.08,动力响应满足闸门抗振设计要求.闸门振动不利开度为0.6H和0.7H左右(H为水头).在漏水工况下运行时闸门振动加剧.     

基于爆破相似律的地下厂房爆破振动速度分析

根据梯段爆破振动过程中物理量的复杂性,利用爆破振动相似律的基本原理建立了质点振动速度的相似准数方程,在选取指数回归形式的条件下得到了质点爆破振动速度回归经验公式,即萨道夫斯基修正公式。在溪洛渡水电站主厂房进行了现场爆破振动测试,分析了爆破振动速度衰减规律,回归结果较好的拟合了实测数据,利用工程实例验证了修正公式的合理性,为研究爆破振动速度衰减规律提供了一种新的选择。     

直流无刷电机定子总成振动特性分析

以世博电动小车驱动电机为研究对象,在有限元分析软件ANSYS中建立了电机定子总成的有限元模型,通过试验进行了模型验证.并使用ANSYS对定子进行了模态分析,获得定子的模态振型和模态频率.进一步研究了定子总成中各组件对定子振动特性的影响,详细对比分析了加入不同组件后定子模态振型和频率的变化情况.此项工作有助于电机的进一步...     

汗华水电站表孔弧形闸门流激振动试验

采用完全水弹性相似模型试验的方法,对巴基斯坦汗华水电站表孔弧形闸门的流激振动情况进行了研究.动力响应试验结果表明:大弧门和舌瓣门的自振频率均避开了水流脉动压力高能区,运行中可避免因振动频率相近而引发的自激振动.另一方面,闸门振动加速度的大小与止水设置情况密切相关,在闸门运行过程中,应尽量避开加速度最大和动应力最大的工况.     

圆柱形涡致振动压电能量收集阵列的仿真分析

对内嵌压电悬臂梁的柔性圆管串列结构进行流固耦合和压电耦合数值模拟.圆管排列方式采用刚性圆柱作为阻流体,沿来流方向在阻流体后面串行排列两个内嵌压电梁的柔性圆管作为能量收集阵列,通过数值模拟分析涡致振动下的能量收集阵列振动状态和产生的电压情况.通过控制流速从0.4 m/s增加到1.4 m/s,分组仿真研究柔性圆管顶端最大形...     

弧形闸门流激振动脉动压力HHT分析

介绍了新近提出的Hilbert-Huang变换（HHT）方法，并且采用该方法对典型水流脉动压力时域过程进行了平稳性检验。结果表明，在一定开启工况下，作用于闸门体的水流脉动压力可视为各态历经平稳随机过程，其特征量可应用随机函数理论及其谱分析获得。     

振荡流中圆柱体横流涡激振动特性数值分析

为了探究振荡流效应对涡激振动的影响,本文对振荡流中圆柱体的横流涡激振动进行了数值模拟.对数值模型进行了验证分析,对KC数为25和502种振荡流下的涡激振动进行模拟,得到了圆柱体流体力、位移和涡量云图.结果表明:振荡流能激发圆柱体的多模态振动,且KC数越大多模态特性越明显;在锁定区间主导模态的幅值明显高于其他模态;锁定区...     

河南新乡地热回灌试验及可行性分析

回灌是解决地热水过度开采引发的一系列问题的有效办法,也是地热开发管理中最重要的手段之一。在对新乡市地热井回灌试验的基础上,从回灌空间、回灌能力和开采量3个方面对回灌的可行性进行分析,探讨了回灌时间、回灌水源、回灌场地和回灌方式等地热回灌的注意事项。     

下游圆柱涡致振动的升阻力特性及涡脱落模态分析

采用分块耦合方法结合任意拉格朗日欧拉法数值求解非定常二维不可压缩NS方程和Poisson
方程，分析了下游圆柱涡致振动的涡脱落模态以及升阻力特性。圆柱振荡频率比值为0.30～1.49。分析了
各种模态之间相互转化的跃迁点、升力与振幅间相位和模态间转化的关系，以及初始涡量形成的差异与模
态间转化的关系，研究了当涡脱落向下游移动时的演化和重组现象。研究发现，涡的横向和流向间距以及
涡街的大小随频率比的变化而变化；存在3种典型的涡脱落模态，即2P、2S 和 P+S模态，各种模态之间相
互竞争从而促进了流体与结构间相互作用的发展。     

陶瓷流延异形件烧结变形的定量图像分析

利用图像定量分析法对陶瓷流延异形件烧结变形规律进行分析。结果表明,流延坯体在流延方向和垂直于流延方向上出现两个明显不同的收缩率而导致异形件烧结变形,且内外孔轮廓从圆形变为椭圆形,但其相对中心位置保持不变。