特大断面公路隧道力学响应数值仿真

隧道是缓解城市交通拥堵的必要手段,传统的隧道力学响应分析方法没有考虑隧道施工的复杂程度,导致分析效果较差,并且容易导致开挖过程中隧道围层不稳定.为此提出一种新的特大断面公路隧道力学响应数值模拟方法.依据特大断面公路隧道概况和设计情况,对隧道周围岩层进行分级,根据公路隧道特大断面示意图建立力学模型参数,通过承受地应力释放荷载来体现锚杆作用.利用隧道开挖初支不同单元极值,研究上下台阶开挖锚喷支护所承受不同方向的力,并依次分析开挖后的三个阶段,实现力学响应数值模拟.在实证阶段,从应力-应变曲线和平均模拟准确率两个角度,将所提方法与传统方法进行对比,结果证明了所提方法的数值模拟效果更理想,能为隧道安全开挖奠定基础.     

电动汽车用锂离子电池模组低温加热仿真研究

针对锂离子电池在低温环境下其放电容量会发生衰退而需要预热的现状,建立了以电加热膜为外部热源的电池模组低温加热仿真模型,对比分析得出三种加热膜布置方案下的低温加热效果.仿真结果表明,当模组的侧面和底面同时布置加热膜时其温度一致性以及使用安全性均效果良好.仿真模型可以用于分析不同加热方案下的预热效果,为电池低温加热系统的开发提供了理论基础与指导思路.     

机场终端区飞机进近仿真系统的构建

空中交通管制训练仿真系统的主要功能是模拟空中交通,对空管人员进行培训,是空管系统的必备模块,其中如何实现飞行仿真系统,即控制空中目标按照预期的航线飞行并获取精确的飞行航迹是空管训练仿真的基础.在飞行仿真系统中飞行模型的建立是十分重要的,模型的正确与否关系到了空管模拟的逼真度,模型既要满足精度的要求又要满足逼真度的要求,针对这一现实难题使用基于全量运动方程的飞机动力学建模方法,同时配合一种变步长解算方法,最后利用GL Stu-dio软件图形设计器和代码编辑器,结合VC++的混合编程设计方法,实现了对机场终端区飞机进近仿真系统界面的构建.     

基于有限元仿真的不同截面轨道炮特性分析

为了探究轨道炮身管结构对发射时变形情况的影响,选取两种常用的轨道炮结构,通过建立截面面积相同的轨道模型,利用有限元仿真方法,进行电磁—结构的多场耦合计算,得到发射过程中某一瞬间的轨道各部分形变量,以研究发射过程中截面形状对轨道变形的影响.结果表明,相比于方形截面轨道,圆形轨道内部主方向上的形变量更小,同时圆形电枢受到的体积力更均匀.选择圆形截面轨道可以有效减少发射时的轨道变形.     

核动力装置BDS系统仿真与事故分析

蒸汽发生器排污系统(BDS)对核动力装置起着关键性作用,不仅影响蒸汽发生器的换热效率,还关系到汽轮机安全.但是通过近几年核动力装置现场工作人员统计,BDS是一个故障发生概率较大的系统.所以现以BDS为研究对象,通过COSINE程序对该系统进行仿真建模,在验证稳态工况基础上,选择事故概率较高的热交换器泄露事故作为瞬态研究目标,分析事故下系统的热工水力现象,以及给出相应的事故解决方案,并对该事故方案进行优化分析,对动力装置操作的分析具有一定的指导意义.     

基于大气散射模型的航空场景实时渲染算法

针对航空仿真系统视景渲染真实性和实时性的问题,提出一种基于大气散射物理模型的室外场景实时渲染方法.首先,根据瑞利散射和米氏散射构建基于地球椭球体的大气散射数学模型,通过预先渲染并将渲染结果保存至纹理以便实时绘制调用;其次,利用基于密度积分的方法进行雾霾效果的模拟,并利用柏林噪声实现雾霾的动态变化效果;最后使用高动态范围技术优化渲染图像.实验结果表明,上述算法适用于场景分辨率较高的航空场景仿真,能够提供帧率稳定、逼真的实时场景渲染画面.     

基于遗传算法的建筑构件位置分布建模仿真

建筑构件位置分布建模存在可用度较低,建模时间较长,总造价较高的问题,为提高建筑物的整体质量,节约建筑成本,增强建筑结构的适用性,提出基于遗传算法的建筑构件位置分布建模方法,单层建筑主体构件以建筑主体构件横截面的轮廓曲线为基础,由单层建筑主体经过复制生成多层建筑主体完成建筑主体构件建模.通过分析建筑构件的组成,将遗传算法应用在建筑构件位置分布建模中,在适应度函数构建方面增加了对称度、均匀度的度量,对建筑构件位置分布建模过程中控制的变量实施操作,求得全局最优解,优化建筑构件位置分布建模.实验结果表明:该方法可用度高,建筑构件位置分布效果高达90％,符合国家规定建筑构件的最大荷载的标准,建模时间最短,总建模时间仅用92秒,总造价较低.     

双叶片直线翼垂直轴风力发电机流场特性分析

针对双叶片直线翼垂直轴风力发电机的流场复杂多变的问题,采用k-ω(SST)湍流模型进行数值模拟,展开了对垂直轴风力发电机流场特性的分析,建立了风速与位置的关系,得到了风速最低位置以及风速恢复区域.研究结果表明,三维CFD仿真所得数据与风洞试验数据虽然有所偏差但对于研究垂直轴风力发电机的流场特性影响较小;通过对垂直于z轴截面和垂直于x轴截面的风速云图分析得出:低风速区域不关于x轴对称,其偏向于y轴负半轴;利用风速值曲线定量得出随着x/R的增大,低风速区的面积逐渐扩散,其值先减小后增大.这为建立垂直轴风力发电厂建立基础.     

基于MapWinGIS的海缆故障数据全方位可视化仿真

针对海缆部署环境复杂,不利于现场检测的问题,设计了基于MapWinGIS的海缆故障数据全方位可视化系统.为了准确有效检测出新型多模光纤海缆故障,在系统底层构建了布里渊分析模型,利用布里渊特性分析将采集到的数字信息转换成具有实际意义的关联信息,根据温度与应变计算海缆的全方位状态数据,包含各类故障数据及其波形.系统中间层对数据做特征提取、重构,降低数据的冗余度,得到海缆故障的类型和位置.系统上层实现海缆数据分析结果和模拟波形的显示.通过仿真海缆故障,验证了布里渊特性分析具有良好的抗噪和拟合效果,能够准确捕获到各类故障造成的参数异常情况,设计的海缆故障可视化系统能够全面准确的监测海缆的故障类型及其故障位置,提高海缆故障监测的整体性能.     

海洋环境因素对潜艇悬停操纵影响仿真研究

海水密度变化是影响潜艇悬停稳定的最主要因素之一,因此明确悬停海区密度梯度的情况对潜艇悬停操纵的战术的使用至关重要.以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行仿真计算,研究悬停海区不同梯度类型和不同密度梯度值对潜艇悬停操纵的影响,分析了海洋环境因素和悬停稳定性之间的逻辑关系,研究结论对提高潜艇指挥员水下悬停机动操纵训练水平提供了有益的参考.