复合材料层合结构的非线性传热分析

基于一阶热层合理论,考虑材料非线性的影响,建立了复合材料层合结构非线性传热分析的热层合理论及其有限元方程.通过数值算例研究了材料非线性对反对称复合材料层合板瞬态温度场的影响.     

钝体高超声速气动加热与结构热传递耦合的数值计算

气动加热与结构热传递耦合问题在航天和工程应用领域非常重要。分别采用松耦合与紧耦合方法,数值模拟了高超声速二维圆管绕流的流场与结构传热耦合的非定常过程。在紧耦合方法中,流场部分采用基于Navier Stokes方程的有限体积法,将AUSM+格式与时间方向的显式多步Runge Kutta法结合;结构传热部分采用基于二维热传导方程的Galerkin有限元法。流场与结构区通过交界面的热流和温度边界条件实现耦合。计算结果分别与实验、文献做了对比,结构内部温度变化关系以及壁面的热流分布均较好地吻合。两种耦合方式的计算结果对比表明,对于流场特征时间远小于结构传热特征时间的问题,松耦合方法计算效率高,精度与紧耦合方法接近。     

二维非线性正交各向异性材料的瞬态热传导反问题数值方法

针对正交各向异性材料的二维非线性热传导反问题,采用顺序函数法进行表面热流辨识问题的研究。在求解反问题时,采用有限体积法、牛顿-拉夫逊法并引入未来时间步的概念。在每个时间步内,将待辨识热流视为非线性方程组的未知量,通过一个迭代过程进行求解。算例的研究表明,热流辨识结果与真实热流相近,从而证明了本方法在辨识二维非线性热传导反问题时是准确、稳定、有效的。     

收缩管道装置层流热边界层理论及应用研究

研究了收缩管道装置层流热边界层理论及其应用。对于速度边界层提出了相似性解的解析结果,给出了速度分布、边界层厚度、摩擦阻力和水头损失的解析计算表达式。对于温度边界层利用管道热边界层方程,推出了温度分布、温度边界层厚度和热流量的计算关系式,并给出了设计应用实例。     

基于灰色聚类的管道电伴热系统安全评价

虽然管道电伴热系统在国防工业领域有着十分广泛的应用,但在实际使用过程中也经常会出现各种问题.本文针对管道电伴热系统安全性的评价问题,在分析总结管道电伴热系统常见故障的基础上,从系统设计、安装施工、电气连接与操作使用4个方面,选取17个影响因素构建管道电伴热系统安全评价指标体系,通过改进层次分析法计算得到各方案层的权重值...     

HALLO进气系统对柴油机燃烧的影响分析

利用燃烧分析方法,对TBD620V12柴油机的缸内压力曲线进行了放热规律分析.根据分析结果,研究了HALLO进气系统对燃烧过程的影响,确定了TBD620V12柴油机燃烧过程的特征参数.结果表明,采用HALLO进气系统,既保证了低负荷下形成良好的可燃混合气,使柴油机可在低负荷下良好地工作,又保证了高负荷下进气量,使高负荷下燃油充分燃烧.     

低散热柴油机研究综述

低散热柴油机是对燃烧室等主要受热零部件采取隔热措施处理的发动机。发动机工作时,通过燃烧室表面向冷却水的传热减少,可以显著减小坦克发动机冷却系统的整体尺寸。介绍了低散热柴油机的研究和发展情况,分析了隔热技术研究存在的问题,提出了坦克装甲车辆柴油机应用隔热技术研究的方向,指出隔热技术应用于柴油机成功与否的关键是隔热部件或涂层材料的可靠性,应用隔热技术后,应该进行燃烧系统优化及车辆冷却系统的整体性能的研究。     

工作环境对发动机本体热负荷的影响

为了研究发动机工作环境对发动机本体热负荷的影响,以某型发动机为对象,采用缸内燃烧与冷却系统传热耦合计算方法,建立了温度和大气压力对发动机本体部件热负荷数值仿真模型。通过发动机热平衡台架试验验证了模型最大误差为9.1%,实车试验验证模型最大误差为6.2%。计算表明:发动机出口冷却水温度随环境温度和海拔升高而升高;环境温度46℃时的缸内活塞最高温度比-43℃时升高了15.4%,汽缸套最高温度升高15.5%;海拔高度每升高1 km,活塞最高温度升高1.04%,汽缸套温度升高0.95%。     

Round robin using the depth of penetration test method on an armour grade alumina

The depth of penetration (DOP) method is a well-known ballistic test method for characterisation and ranking of ceramic armour materials. The ceramic tile is bonded to a backing material of semi-infinite thickness, and the penetration depth of the projectile gives a measure of the performance of the ceramic. There is, however, an inherent variability in the results from this test method. In this work, the accuracy and the variability of the DOP method has been investigated in a round robin exercise. Six ballistic test centres took part in the exercise. A test protocol was developed, in which the threat type (projectile and impact conditions) and a procedure on how to prepare the targets were specified. The targets consisted of alumina tiles of two different thicknesses that were bonded to polycarbonate backing cubes. Two different 7.62 mm armour piercing projectiles were employed; one with a hard steel core and one with a tungsten carbide core. The projectiles and the other materials all came from single material batches in order to avoid batch-to-batch variations in material properties. These materials were distributed between the ballistic test centres. The test results of the different ballistic test facilities were collected and compared. There was not a lot of variation between the average DOP values obtained at each laboratory, but the variation in penetration depth between shots was high. The consequence of this variation may be less confidence in the test results, and a statistical method was used to evaluate the required number of tests that are sufficient to obtain an average result with high confidence. In most cases, the required number of tests is much higher than what is practically feasible. This work was conducted as part of the European Defence Agency-project CERAMBALL.     

穿甲子弹偏心入射陶瓷/钢复合靶板试验

设计并进行了7.62mm穿甲子弹侵彻陶瓷/低碳钢复合靶板的弹道试验,得到了极限速度及陶瓷锥底部半径等数据。分析了锥底半径与入射速度、面板及背板厚度的关系,着重分析了偏心入射时靶板的抗弹机理。结果表明:陶瓷锥可分为破碎区和粉碎区,粉碎区半径约为面板厚度与弹丸半径之和;当弹着点距离陶瓷面板边缘大于5mm时,靶板的抗弹性能变化不大,而弹着点位于距陶瓷面板边缘小于5mm的板边区时,抗弹性能明显降低,靶板的有效防护面积应扣除板边区。