倾斜地面上软体油罐储油形态数值分析

软体油罐罐体与罐内液体的相互作用为典型的流构耦合问题。采用有限元分析软件LS—DYNA,首先通过控制体积法得到了软体油罐充液后的有限元模型,然后采用任意拉格朗日欧拉算法分析了地面倾斜时软体油罐的形态表现,研究了储液体积恒定时,地面倾角与储液高度的关系。提出了倾斜地面上软体油罐体积计算的修正公式,模拟情况和实际情况比较接近,为软质储液容器的测量及误差修正提供了重要的参考依据。     

平流层飞艇强迫对流特性数值仿真分析

强迫对流换热特性对平流层飞艇热状态有重要影响。以平流层飞艇流线型封闭囊体为研究对象,基于囊体内部纯导热传热的假设,采用计算流体力学方法建立平流层飞艇外部流场三维数值模型,对飞艇外部强迫对流换热特性进行仿真分析,得到了不同太阳照射角度、风速和攻角条件下的飞艇表面温度分布和内部平均温度变化规律,为平流层飞艇热状态预测和热控设计提供参考依据。     

圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的抗冲击性模拟

利用LS-DYNA动力有限元程序对张效慈等人做的深水爆炸水动压力场对潜体结构的动态响应试验进行数值模拟,其模拟结果与实际具有较好的一致性;同时模拟了不同厚度圆柱壳在不同质量炸药爆炸情况下所表现的抗冲击性,为提高潜艇的抗冲击性提供参考。     

光纤光栅技术与应用专题讲座(一) 第2讲 光纤布拉格光栅的仿真方法与设计

文中介绍了光纤布拉格光栅的原理;根据耦合模方程,介绍了几种光栅的仿真方法;分别以光纤布拉格光栅滤波器、色散补偿器、相移光栅和采样光栅为例说明了光纤光栅的设计方法。     

不同边界条件下水下爆炸气泡的数值模拟

采用有限元程序MSC.Dytran对不同边界条件下水下爆炸气泡的脉动过程进行了数值模拟。对数值模拟中的一些重要问题,如炸药药包的建模、网格密度、状态方程和静压力场的设定等问题进行了探讨。对无限水域中的水下爆炸气泡以及自由面边界、水平刚性面边界和垂直刚性面边界三种边界条件下的水下爆炸气泡进行了数值模拟,分析了水下爆炸气泡的半径、外形变化、气泡脉动压力、流场中的速度分布,结果发现边界的存在对气泡外形的影响较大,刚性边界面会使气泡脉动压力增大较多,而自由面边界对气泡脉动压力的影响较小。将数值模拟的结果与理论模型、经验公式和试验结果进行了比较分析,结果吻合较好。     

室内火灾轰燃喷出火焰的数值模拟研究

利用FDS软件等对小规模轰燃后火灾的喷出火焰进行了数值模拟,得到了喷出火焰的根部温度、平均温度、辐射热通量等重要参数的模拟结果;将这些模拟结果与同等条件下的实验结果进行了对比分析,发现二者之间比较吻合。研究表明：利用FDS等模拟喷出火焰的可靠性较高,根据模拟结果可以进一步研究喷出火焰的有关问题。     

水下航行器燃烧室两相流燃烧数值模拟

提出水下航行器燃烧室中两相流燃烧数值模拟方法.采用k-ε双方程湍流模型、涡耗散燃烧模型、离散相液滴模型进行数值模拟,得到单组元推进剂燃烧的速度场、温度场、浓度场的分布.研究了喷嘴压差、环境背压对燃烧的影响,得出了一定范围内,增大喷嘴压差、增大环境背压可以增强燃烧效果的结论.     

火灾时公路隧道排烟方案设计与优选

针对双车道单向行驶高速公路隧道火灾提出三种排烟方案.利用FDS软件数值模拟火灾时各方案对烟气迁移和温度分布的影响,最后优选火灾时的排烟方案.结果表明：三种方案均能起到很好的排烟效果.若不考虑成本及技术难度,组合排烟方式效果最佳;若考虑成本和技术难度,则设置排烟口排烟效果最佳.在实际隧道发生火灾时,应综合考虑决定选取哪一种方案.若选用组合排烟方式,笔者建议火灾时,火源上游仅开启射流风机,火源下游则应同时开启排烟口,这样既节约成本,又能达到目的.     

海洋拖曳系统运动方程的变步长有限差分数值仿真

有限差分算法是常用的海洋拖曳系统运动仿真计算方法,传统的有限差分算法在对拖缆进行离散时,采用固定空间步长,为了提高数值计算的精度,通常需要减小空间步长,这既增加了计算时间,又浪费了计算机内存,甚至造成无法仿真一些工况。针对这一问题,提出了变步长有限差分数值算法,给出了步长变化的设定原则与算法,在建立海洋拖曳系统运动模型的基础上,系统分析了这一方法的求解思想与过程,并分别采用传统固定步长有限差分算法(大空间步长和小空间步长)和变步长有限差分算法,对模型进行了数值仿真,结果表明:变步长有限差分算法不仅保证了仿真计算精度,而且降低了计算机内存需求量,减少了计算时间。此外,变步长有限差分算法具有较高的灵活性,可根据实际情况,综合考虑计算时间、内存需求量和计算结果精度,从而选择合适的空间步长变化规律。     

典型线性火工分离装置作用过程数值模拟及试验研究

针对目前线性火工分离装置的优化设计主要依靠试验验证,成本高且设计优化迭代慢的问题,采用任意拉格朗日-欧拉方法建立典型线性火工分离装置的数值模型。通过火工分离试验和光子多普勒测速试验对上述数值模型进行验证,发现该数值模型具有较好的精度。使用该模型研究上述火工分离装置分离瞬态过程的力学机理,并定量分析多种因素对分离装置重点部位等效塑性应变等关键特征量的影响。研究发现,芯药线密度、分离板削弱槽底部的圆角半径对分离装置的作用过程有重大影响。此外,保护罩材质、削弱槽开口角度、分离板槽结构尺寸等因素对分离过程也有一定影响,但其影响相对较小。研究结果可以为典型线性火工分离装置的优化设计提供基础。