高速三维地形显示系统的体系结构

从自行设计的专用三维地形显示的硬件和软件系统的观点出发,讨论了高速三维地形显示系统的体系结构、关键技术及其实现方法。以新一代的高速处理器ＩＮＴＥＬｉ８６０为核心,采用分配树技术,解决多路并行输出产生的竞争和瓶颈问题;实现Ｚ－缓冲硬件算法,提高系统的图形消隐速度;设计多帧存体结构,支持多通道、多画面信息的快速显示。     

对接厚板表面裂纹的残余应力强度因子

利用线弹簧模型求解对接厚板表面裂纹的残余应力强度因子。基于Reissner板理论和连续分布位错思想,将对接厚板表面裂纹问题归结为一组Cauchy型奇异积分方程,并采用Gauss-Chebyshev方法给出了奇异积分方程的数值结果,并与有限元解进行比较,计算结果表明:用线弹簧模型解决含残余应力表面裂纹问题不仅是合理可行的,而且是一种简单方便的方法,便于工程实际应用。     

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.     

高焓CO2气流壁面两步催化机制对非平衡气动加热影响的数值模拟

针对高超声速火星进入飞行遇到的壁面CO_2催化机制特殊且对气动加热影响复杂的问题,基于化学反应系统的三维可压缩流动求解器,建立壁面吸附、Eley-Rideal结合速率受控的壁面CO_2两步催化模型。基于70°球锥布局的高焓风洞实验,进行考虑壁面催化效应的高超声速非平衡气动加热数值模拟,开展考虑CO+O_((s))和O+CO_((s))两类CO_2两步催化路径对非平衡气动加热的影响研究。研究表明,壁面O_2和CO_2结合并存且存在相互竞争关系,催化加热量随催化效率增大而单调增加。数值计算建立了催化路径与非平衡加热水平的定量关联,研究发现CO_2两类催化路径权重与加热量存在非单调关联,特定权重下两种路径联合作用的热流高于单个催化结果。相关研究对碳氧气体主导的壁面催化机理和火星进入气动加热的精细化预测有重要的理论指导意义。     

表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响

采用低频电磁场的有限元单元分析方法,分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响,并通过试验进行了验证。结果表明：相对空间位置对漏磁场强度值影响较大,但对漏磁场强度曲线的变化特征影响不大。当缺陷与地磁场磁力线相互垂直时,漏磁场强度值最大;当缺陷与地磁场磁力线平行时,漏磁场强度值最小。这表明当采用漏磁场检测方法进行无损探伤时,零件的空间方向可能会影响探伤结果。     

计算声自导鱼雷直进射击成功概率的解析方法

为解决用仿真方法计算声自导鱼雷直进射击成功概率速度慢且计算的等概率线不光滑等问题,利用数学分析及概率统计的理论,给出了一个计算目标能进入直进射击的声自导鱼雷自导作用扇面概率的近似解析公式,并用仿真方法对这个公式进行了评价,数值实验发现,所得公式能满足一定的精度要求.     

考虑细观结构变化的原状Q3黄土变形和强度特性

为研究结构性对非饱和原状Q3黄土变形和强度特性的影响,做了12个非饱和原状Q3黄土的CT-三轴侧向卸荷试验。在试验剪切过程中,利用CT机对试样进行跟踪扫描,共得到168张CT图像。基于试验数据建立了细观结构参数,并利用该参数来反映非饱和原状Q3黄土的变形和强度特性,从而得到能反映细观结构性影响的非线性应力-应变关系以及摩尔-库伦强度公式。     

价层电子对互斥理论的一种简洁推导

价层电子对互斥理论在推测分子构型方面有着广泛的应用,是现代分子结构理论的一个重要知识点,通过简洁的数学推导证明了分子构型与价层电子对之间的对应关系,并根据解析几何学分析多面体各顶点与其中心的距离,借以判断多原子分子中中心原子的孤对电子应处的位置,其结论完全符合价层电子对互斥理论的预测。     

具多特征的有限限集的计数问题

本文利用容斥原理,研究了具有多特征的有限集S的元s的计数问题,并给出了其计数的计算方法。     

超音速微粒轰击表面纳米化设备研制

超音速微粒轰击是材料表面纳米化的重要手段,性能优异的专用设备是实现这一工艺的前提。为此,采用数值模拟分析的方法研制了超音速微粒轰击喷枪,在距喷枪出口50mm处获得了平均约320m/s的轰击粒子速度;在对机器人选型和控制系统设计的基础上,集成了超音速微粒轰击表面纳米化设备;应用该设备实现了对38CrSi中碳钢的表面纳米化处理,验证了研制设备的性能。