水下回转体外形流体动力性能仿真

通过对回转体外形流体动力参数的前瞻性仿真计算研究,探讨了使用FLUENT软件对水下回转体外形流体动力性能进行预测的可行性.在利用该软件对回转体表面流场进行数值仿真时,针对该绕流流场存在回流等特点,合理选择了计算域、计算网格、人口、出口边界条件以及其他流动参数.仿真计算结果与风洞实验对比表明,该方法对水下回转体外形流体动力性能的预测精度较高,且对流场的显示更加详细、直观.所取得的研究成果对水下航行器的外形设计具有重要参考价值,可缩短外形设计周期和节约设计费用.     

超空泡鱼雷有关流体动力分析

针对从理论上难以解析计算超空泡鱼雷流体动力的问题,阐述了一种超空泡鱼雷流体动力数值计算的简单而有效的方法,该算法具有计算量小、执行速度快的特点,数值计算的结果与试验结论吻合.同时,对超空泡高速鱼雷的有关控制力问题进行了分析.     

钢索水中运动平衡微分方程组及其在接触扫雷具流体动力计算中的应用

本文从基本的力学与数学关系入手,推导出铜索在水中运动时的平衡微分方程组,并举例说明其在接触扫雷具流体动力计算中的应用,最后讨论了接触扫雷具扫索的下垂及拖索、深度索的偏移问题。钢索在水中运动时的流体动力计算问题最接触扫雷具流体动力计算中的一个关键问题,本文对它的深入讨论,将有助于正确运用电子计算机进行接触扫雷具的流体动力计算,进而有助于提高扫雷具的设计质量。     

用多重网格TVD方法求解三维高超音速粘性流场

本文采用时间相关法求解了三维Ｎ－Ｓ方程。在计算中，对于压力和对流项采用Ｒｏｅ的通量差分分裂技术和Ｏｓｈｅｒ－Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｈｙ的ＴＶＤ格式，对于粘性项，采用了中心差分格式。通过数值模拟得到了钝头双锥体高超音速层流流场在不同攻角下的数值解。计算的重点放在壁面热流率的预测。在攻角为４°和１２°的状态下，Ｓｔａｎｔｏｎ数的计算值与实验值进行了比较，二者吻合较好。为了加快收敛速率，计算时采用了多重网格方法。     

网格参数与离散格式对潜艇阻力预报精度的影响

借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于不同的离散格式,网格的细化都能提高计算精度;当网格模型壁面Y+值控制在200以内且采用二阶精度离散格式计算时,较稀的网格模型也能得到误差小于3%的计算结果。     

轴对称静电场不等距多重网格法的研究

研究了不等距多重网格法,可用于区域形状任意和有内电极的实际电子光学系统轴对称电场的计算,特别是对于求解区域大、部分区域电场精度要求高的场合,较好地解决了计算精度与划分网格点数之间的矛盾,可广泛应用于分析设计静电聚焦像管的电子光学系统,以及摄像管电子枪的发射系统等.     

导管螺旋桨敞水性能的预报和比较

借助于计算流体力学软件,对导管螺旋桨的敞水性能进行了数值模拟,得到了在不同网格模型和湍流模型下导管螺旋桨的正车敞水性能曲线,通过与试验图谱的对比分析,发现Wilcoxk-ω模型更适合于导管螺旋桨的敞水性能计算,并且采用结构化网格和非结构化网格相结合的计算方法能够满足导管螺旋桨敞水性能预报的工程精度要求。同时,当网格中存在少量高度倾斜的网格单元时,在不影响计算收敛的情况下,仍能将计算误差控制在10%以内。此外,如果要获得更为精确的计算结果,应提高网格质量,尽量使用结构化网格,并将近壁面网格加密,合理控制壁面附近的Y+值。虽然网格数量的增加并不总是意味着计算误差的减少,但合理控制网格细密度能够获得更为可信的计算结果。     

基于FLUENT的调距桨敞水性能数值计算方法探究

以某调距桨为研究对象,基于FLUENT数值计算软件,对螺旋桨转速和网格Y+值对敞水性能计算结果的影响进行了探究,并对调距桨不同螺距的敞水曲线进行了计算。结果显示,在J=0.6～1.0时,转速越小,计算值与试验值误差越小,而在大进速系数和小进速系数下,高转速计算结果相对低转速计算结果更趋近于试验结果;网格Y+在160～400范围内,所得敞水性能与试验值符合较好;相同的网格不能满足调距桨不同螺距的计算精度,对于调距桨不同螺距的计算,应该分别进行探讨,从而确定最佳的计算方案。上述结果表明:所提方法对调距桨敞水性能计算中的网络和选取工作有一定的借鉴意义。     

一种解Euler方程的高效算法

本文介绍了目前解Euler（欧拉）方程的一般情况,认为采用多重网格对角隐格式,在块结构网格上解无粘可压流EUler方程是一种高效算法。引进多重网格循环的二种模式,可以考核收敛率、精度和效率;把这种算法运用在在并行机上,计算了绕翼型跨声速流场,结果所给出的压力分布和收敛历程验证了这种算法的精度、收敛率;本文还讨论了在并行运算中,用几个处理机所起的效果。     

新型PBL键外包钢-混凝土组合梁抗弯承载力简化计算

基于理论分析,建立了新型PBL键外包钢-混凝土组合梁抗弯承载力计算的基本假定和计算模型,推导出组合梁抗弯承载力的简化计算公式,并采用有限元分析软件ANSYS14.5对组合梁进行了非线性有限元分析.对比分析表明:新型PBL键外包钢混凝土组合梁抗弯承载力的试验值、简化计算值和模拟分析值吻合较好.     

潜艇感应磁场的三维积分方程法数值计算研究

论述了应用积分方程法计算潜艇感应磁场的数值方法 ,采用底面为部分圆环的柱体剖分单元 ,推导了耦合系数的计算公式 .编制了数值计算程序 ,对潜艇船模进行了计算 ,取得了较好的计算结果 .     

开弧段外Laplace方程单层位势解法探讨

由Laplace方程Dirichlet问题产生的第一类积分方程的核具有对数奇异性,并 且积分方程的解在开弧段端点处具有r-1/2的奇异性。为了克服奇异积分计算的困难,将这 种对数奇异性分离出来使用解析积分,其余部分使用数值积分。并用单层位势方法得到该 问题解的近似表达式。     

Fragment spatial distribution of prismatic casing under internal explosive loading

Non-cylindrical casings filled with explosives have undergone rapid development in warhead design and explosion control. The fragment spatial distribution of prismatic casings is more complex than that of traditional cylindrical casings. In this study, numerical and experimental investigations into the fragment spatial distribution of a prismatic casing were conducted. A new numerical method, which adds the Lagrangian marker points to the Eulerian grid, was proposed to track the multi-material interfaces and material dynamic fractures. Physical quantity mappings between the Lagrangian marker points and Eulerian grid were achieved by their topological relationship. Thereafter, the fragment spatial distributions of the prismatic casing with different fragment sizes, fragment shapes, and casing geometries were obtained using the numerical method. Moreover, fragment spatial distribution experiments were conducted on the prismatic casing with different fragment sizes and shapes, and the experimental data were compared with the numerical results. The effects of the fragment and casing geometry on the fragment spatial distributions were determined by analyzing the numerical results and experimental data. Finally, a formula including the casing geometry parameters was fitted to predict the fragment spatial distribution of the prismatic casing under internal explosive loading.     

透平叶片的可靠性安全系数设计法

本文基于目前的蒸汽透平叶片振动强度设计准则,提出了可靠性安全系数设计法,给出了一些计算公式,并简要介绍了该方法在叶片设计中的应用。     

球锥体高超声速绕流的俯仰阻尼导数的数值计算

采用Navier Stokes方程描述球锥体外形非定常振动流场 ,在Etkin理论下给出俯仰阻尼导数的计算公式。对定常流场的计算采用ADI形式的NND格式 ,对非定常流场的计算采用四步Runge Kutta方法 ,并引入变系数残值光顺技术加速收敛。将俯仰阻尼导数计算结果与实验及工程计算进行了比较 ,并数值研究了其随振动中心的变化规律。     

破片侵彻多层间隔铝靶的试验及数值模拟研究

对破片侵彻多层间隔铝靶进行了试验和数值模拟研究,获得了破片在不同速度、不同侵彻角时破片的侵彻深度,在此基础上利用拟合的方式建立了计算公式,并将数值模拟结果和计算公式的计算结果进行了对比,结果表明两者吻合较好,所建立的计算公式可靠。     

一类具有时滞和常数收获率的比率型功能性反应的捕食-被捕食模型的稳定性与Hopf分支

研究一类具有时滞和常数收获率的比率型功能性反应的捕食—被捕食模型。首先,分析了模型奇点的类型,研究了正平衡点的局部稳定性以及Hopf分支的存在性;然后应用中心流形和规范型理论,得到了关于确定Hopf分支方向和分支周期解稳定性的计算公式;最后,应用Matlab软件对所得理论结果进行了数值模拟。     

有初始间隙弹性摩擦接触问题的罚有限元法

针对三维有初始间隙带摩擦的弹性接触问题,提出了一种新的迭代求解方法——罚有限元法。根据接触问题局部非线性的特点,将接触区域的法向非嵌入条件及切向连续性条件作为罚因子引入系统的总势能泛函中,由最小势能原理,得出了求解有初始间隙带摩擦弹性接触问题的罚有限元公式系统。最后通过两个数值算例验证方法的正确性和有效性。     

非线性边值问题的一种高精度计算模型

讨论非线性边值问题的一种高精度计算模型 .利用积分值将边值问题转化为形式初值问题 ,构造了一类四阶精度的计算格式 ,证明了收敛性 .通过算例表明该方法收敛速度高 ,计算量小 .