基于数值模拟的单锚张纲张网水动力性能研究

为深入开展单锚张纲张网渔具结构优化、渔获性能评价研究,使用数值计算方法对其水动力特性和形状进行模拟。根据田内准则将中国东海近海渔业生产中常用的单锚张纲张网(230 m×180 m)按大尺度比为25和小尺度比为3.95缩小,然后使用集中质量法对模型张网进行离散化处理,并对网目进行群化。建立拓扑结构,在此基础上采用有限元方法建立单锚张纲张网数学模型并进行数值模拟。结果表明:网具从初始状态到稳定状态的时间随流速的增加而减小;当流速较小时,网口水平和垂直扩张较好,随着流速的增加,网口两侧网衣垂直扩张逐渐减小,上、下纲中部高度未见明显减小,但后坠程度逐渐增大,网具纵向拉伸逐渐增大,网口的宽度明显减小,而网口高度略有下降;网具各部分网衣的缩结系数从网身到网囊逐渐减小,且随着流速的增加而减小;网具的总阻力(F)随流速的增加而增加,且与流速(v)呈F=480.1×v~(1.722)的关系;网具上纲和下纲两端结附网线张力载荷较为集中,且随着流速的增加,集中载荷分布趋势愈加明显。研究表明,通过数值模拟分析网具的总体扩张和阻力,掌握张网网具各部分网衣和纲索的张力载荷分布,以及随流速的变化情况,分析网具的受力均匀性和结构合理性,了解各部分网衣的横向扩张情况,这对于分析网具整体选择性、滤水性和渔具的导鱼性等至关重要。     

Pd82Si18非晶合金结构演变的分子动力学模拟研究

为了研究Pd-Si非晶合金的结构和非晶转变过程中结构的演化规律,通过分子动力学(MD)方法模拟了Pd-Si体系从液态到非晶态的非晶转变过程,并利用双体分布函数、Voronoi多面体等方法表征了原子尺度结构。结果表明,通过MD模拟得到的非晶转变温度和合金液体的双体分布函数均与实验结果相一致。在非晶合金结构中,Pd与Si原子相互吸引并排列在第一近邻的位置上,而Si与Si原子之间的相互排斥作用使得它们之间的距离较大。在短程序结构(SRO)方面,在Pd原子周围并无占据主导地位的SRO,而在Si原子周围Z9和Z10为占据主导地位的SRO。此外,随着温度的降低,配位数缓慢增加,而SRO的含量和五重局部对称性的程度迅速增加,并且SRO连接得更加紧密。     

陈耳金矿原岩应力测量及分布规律模拟研究

原岩应力是影响地下采矿工程稳定性的重要因素之一,是地下工程变形和破坏的根本作用力。针对陈耳金矿18坑1532盲竖井埋深超过1 000 m,井下各中段在进行巷道开挖过程中出现的岩爆现象,采用套孔应力解除法对井下6个测点进行原岩应力测量,获得了井下主原岩应力的大小及方向。分析了原岩应力分布的规律并采用Flac~(3D)数值模拟软件,模拟分析了陈耳金矿井下巷道在开挖过程中应力分布情况。结果表明,垂直最大主应力开挖时,巷道两帮的应力是沿最大主应力方向的2倍。为陈耳金矿井下巷道及采场布置、支护设计和动力灾害防治提供了科学依据。     

间歇运行模式下空调器房间室内环境及节能分析

针对分散的空调器提出一种优化的间歇运行模式来实现既节能又舒适的目标。首先,通过瞬态CFD模拟分析空调器在间歇运行模式下室内温度的变化规律,并利用回归分析得到温度函数。基于温度变化曲线,提出空调器优化的间歇运行模式为18min开启与8min的关停的循环模型。该运行模式下的空调器能耗比厂商设定的间歇模式下的能耗减少了11%。     

石墨烯场效应晶体管研究进展

石墨烯具有优异的光、电、热及机械性能,在传统硅基器件日益趋近物理极限的背景下,石墨烯场效应晶体管(GFET)作为一种新型纳米器件受到广泛的关注。介绍了GFET在模拟电路和数字电路中的研究进展,分析了目前存在的问题:模拟电路主要应该提高GFET的最大振荡频率(f_(max))使之与截至频率(f_T)相符;数字电路主要应该采取有效方法打开石墨烯带隙、提高开关比,并介绍了通过构建石墨烯纳米带、双层石墨烯、掺杂法及通过基底影响等来打开带隙的方法。与数字电路相比,GFET在模拟电路中更具有应用潜力,如在太赫兹领域已表现出优异的性能。石墨烯和硅互为补充,以混合电路的形式加以应用也是一个很好的切入点。     

面接触下水合羟乙基纤维素的润滑特性研究

以羟乙基纤维素(HEC)作为水基润滑添加剂,研究面接触条件下HEC润滑液的润滑特性。采用红外光谱仪分析HEC化学组成,结合分子动力学模拟分析HEC与水分子的相互作用,采用白光干涉三维表面形貌仪测量试样的表面形貌,借助微摩擦磨损试验机(UMT-2)探究转速、载荷、质量分数对润滑液润滑特性的影响。结果表明:HEC可以与水分子形成中、高强度的氢键;转速变化在摩擦副入口处对润滑液的成膜过程产生影响,进入摩擦副的润滑膜可以保持稳定的润滑状态,摩擦因数随转速增大几乎不变;增大载荷,润滑液在摩擦副间分布更加均匀,提升润滑性能,摩擦因数随载荷增大而减小;随润滑液质量分数增大,摩擦因数先减小后增大,质量分数为1.00%时摩擦因数最小。提出羟乙基纤维素水基润滑模型,模型包括水分子层和水合羟乙基纤维素层,其中水合羟乙基纤维素层起主要作用。     

对荷载规范中旋转壳顶的风载体型系数的研究

采用CFD数值模拟方法,研究了旋转壳顶在不同矢跨比、长宽比等参数影响下的风压分布特性,并得到风载体型系数,对现行风荷载规范作了一定的补充。