数值仿真

摘要： 以舰舱室结构在承受多发武器攻击时的动态响应为背景,研究单舱室结构在两次内部爆炸加载下结构的变形规律。利用有限元软件AUTODYN进行两次内爆冲击波的数值仿真,通过量纲分析研究内爆载荷下舱室结构的影响因素,分析起爆位置和爆炸当量对舱室结构变形的影响规律。结果表明:在爆炸当量为2~10 kg、炸点位置距离舱壁中心0.4~1.2 m,舱壁结构毁伤模式为挠曲变形和局部破口;仿真得出舱壁最大挠厚比和炸药当量/舱壁边长、炸药当量/爆距存在线性关系并得出内爆无量纲损伤数D_(m);将各种工况下的无量纲损伤数与爆炸当量进行统计,发现2种毁伤模式之间存在较为明显的分界线,分界线方程可用一元二次方程拟合。

摘要： 为了获取长径比对斜侵彻多层混凝土靶弹体姿态的影响规律,采用数值仿真及侵彻试验,研究了3种长径比弹体在710 m/s初速、10°着角条件下侵彻5层混凝土靶的偏转情况。研究结果表明:在弹体初始动能相同条件下,弹体出靶后的偏转角度随长径比的增大而减小;当长径比由4.01增加至4.92时,弹体出靶后的偏转角度由50.9°降低至31.5°,降幅38.11%;数值仿真与试验结果的最大偏差为8.06%,一致性较好。

摘要： 针对某型APU需重新设计独立式进气道的要求,本文阐述了影响进气道性能的主要因素,并对APU进气道数值计算方法进行了介绍。根据APU进气口位置及舱内空间,分别设计了腹下埋入式进气道及侧向皮托式进气道,并对其进行了数值模拟。根据计算结果,侧向皮托式进气道的气动性能更好,且满足该型APU设计要求。

摘要： 随着油气钻井往超深井小井眼方向发展,取心目的层的工况也变得愈趋复杂,常规取心工具无法满足复杂地层条件下的深井取心要求。以现有常规121型取心工具为基础,研制出具有高强度的GQX121型小井眼取心工具。介绍了该工具的结构和工作原理。通过数值模拟分析,校核外筒强度,进行心轴流场特性分析,校核连接螺纹强度。现场应用表明,筒体强度符合规范要求。心轴的分流孔设计为斜孔,使得钻井液在流经分流孔过程中的流速能够平稳过度,避免对流道造成冲蚀。与现有常规取心工具的连接螺纹相比,GQX121型小井眼取心工具的特殊锥螺纹具有更高的强度。

摘要： 为评估试验水池造流剖面流速分布,采用计算流体力学(CFD)软件对试验水池主体的造流剖面进行二维模拟和三维模拟。结果显示,射流倾角与流道高度对试验区水流流态具有关键性的影响。分层开启流道和不同流量配比工况可分段满足工艺指标要求的流切变,且横向水流的偏差不大于10.0%。二维模拟和三维模拟的结果存在一定差异,但整体趋势基本相同。因此,二维模拟可用于前期方案优化。

摘要： 文章以潜艇为研究对象,利用数值仿真平台,采用边界元法计算潜艇在消声瓦不同状态下的电流阴极保护的情况,通过艇体表面单元的现有电位和目标电位之差的平方作为目标方程,以获得其最小值来实现艇体表面电位最优分布设计。结果表明,优化设计后的艇体均得到了有效保护。

摘要： 针对某煤矿8205综采工作面穿层钻孔瓦斯抽采效果一般的问题,提出了穿层钻孔水力压裂增透促进瓦斯抽采的技术。根据现场实际情况,采用RFPA^(2D)-Flow数值模拟软件进行仿真模拟,确定了注水压力参数和压裂影响范围;选定高压注水泵,对8205运输顺槽底抽巷穿层瓦斯抽采钻孔进行了水力压裂试验,试验结束后,观测了水力压裂钻孔附近2组抽采钻孔流量,并且选取了未施工水力压裂的普通钻孔进行了抽采效果对照。结果表明:经过水力压裂增透措施后,平均的抽采纯量是未压裂组的10.28倍左右,平均抽采浓度是未压裂组的2.93倍。

摘要： 压力引水系统数学模型是深入分析水轮机调节系统动态特性的一个重要基础,通常以刚性水锤模型或弹性水锤模型来描述压力引水系统,模型的选择和应用基于不同的考虑,精确的模型对系统的稳定性评估、动态计算和控制器优化都具有重要的意义。应用控制理论和数值仿真的方法对选取的水轮机调节系统结构框图进行分析,在此基础上,比较了具有不同惯性比率R_(1)的电站在刚性水锤和弹性水锤这2种水锤模型下的稳定域变化趋势及其过渡过程调节品质的差异。研究结果表明:①相同惯性比率时,采用弹性水锤模型得到的稳定域要小于刚性水锤模型所得到的稳定域,随着θ_(r)的增加,2种水锤模型下调节系统稳定域的差别会越来越大;②调速器参数相同时只有在R_(1)较大且θ_(r)大于1的情况下,2种水锤模型下的系统调节品质才会有明显差异;③水锤模型的选取宜根据R_(1)和θ_(r)的值予以综合判断后再做决定。

摘要： 通过Fluent中的6DOF动网格技术和RNG湍流模型对超空泡六尾翼枪弹尾部枪弹不同楔角进行数值仿真。仿真表明空泡气流稳定前楔角为60°的六尾翼枪弹的弹道特征及速度波动大于楔角为30°和楔角为45°的六尾翼枪弹,空泡气流稳定后楔角为60°的六尾翼枪弹的弹道特征及速度波动小于楔角为30°和楔角为45°的六尾翼枪弹。六尾翼超空泡枪弹发生失稳的主要原因是尾翼受到强烈的水蒸气和空气组成的空泡气流的干扰,六尾翼枪弹的尾翼受力不均,导致枪弹向非击发方向偏转,使得六尾翼枪弹失衡。

摘要： 海底管道是海洋油气田开发中输送油气资源的重要设施,为维持其自身安全和在位稳定性,必须将海底管道埋设到预定的深度,海底挖沟机是埋设海底管道和电缆的重要设备。采用非线性流固耦合算法,对机械绞笼切削土体进行了深入求解,分析了绞笼开沟过程中的切削荷载变化规律,研究了开沟过程中土体的变形规律与破坏机理。数值计算结果表明:开沟过程中绞笼的切削荷载随着绞笼转速的增大而减小;绞笼刃板上钭齿的刚度与摩擦特性对切削荷载影响较为显著;绞笼内部螺旋导料板也较为明显地影响着切削荷载。最后,针对数值计算结果,给出了绞笼切削荷载计算公式,能够较为准确、高效地对绞笼式挖沟机切削荷载进行计算,在工程应用方面具有一定的参考价值。

摘要： 为了研究倾斜圆柱体入水流体动力特性,采用大涡湍流模型(LES)、VOF均值多相流模型以及重叠网格技术,对倾斜圆柱体入水过程开展数值仿真研究.计算结果表明:倾斜圆柱体入水头空泡闭合时间几乎等于常数tds2g/D≈3.1,初始速度和倾角的影响较小.圆柱体入水轨迹均呈现先向x-方向移动后向x+方向移动的变化规律.圆柱体倾角在入水初期(vot/D＜2)受入水冲击的影响较小,随后随圆柱体下降快速增加.空泡闭合形成的局部高压使得力系数迅速衰减.

摘要： 根据三聚氰胺泡沫塑料吸声机理,研究了被动控制的整流罩内声场降噪方法,采用统计能量数值仿真和混响室噪声环境试验方法,对运载火箭整流罩的声振响应及降噪能力进行了数值仿真预示及试验验证,验证了三聚氰胺泡沫塑料吸声材料在运载火箭整流罩噪声控制中的降噪性能及仿真预示模型的准确性.

摘要： 利用仿真软件Feko建立GPS天线带金属板的仿真模型,分析天线的辐射方向图,并通过实际测试GPS天线带金属板时的辐射方向图进行验证.结果表明,天线带金属板的仿真与实测结果能够较好地吻合,说明可以通过数值仿真分析预测天线的辐射性能,可减少天线测试成本,并在整车设计阶段采取相应的优化措施.

摘要： 本文通过lua脚本生成随机箔条,进而采用Altair Feko的电磁计算方法开展箔条的电磁散射特性计算.与传统的矢量辐射传输方程相比,Altair Feko数值仿真计算结果精确更高.

摘要： 超材料/超结构可以通过小尺度的精密微结构设计控制大尺度弹性波的传播,为低频减振带来了新的手段.本文提出一种针对同一频率段内多种振动形式可分别或同时进行控制的嵌入式轻质超结构设计.首先,针对周期胞元分析了超结构的带结构,并定量研究了影响带隙的微结构参素;接着,通过对有限尺寸的超结构进行数值仿真,验证了其对不同振动形式的抑制效果;最后提出了两种超结构设计对同一频率段内多种振动形式进行同时抑制.本文研究的超结构因其嵌入式的设计以及适于3D打印制造的核心微结构,在保持本体结构刚度的同时具有轻质、制造快捷、装配简单的优点,因此具有很强的工业应用价值.

摘要： 针对燃气灶的工作过程,对现有大气式燃气灶的引射管进行数值仿真,通过试验得到准确的边界条件,确定燃气引射空气的能力以及燃气与空气混合的均匀程度;采用正交试验设计的方法对引射管进行结构优化,得到结论如下:在引射管长度和出口直径保持一定的情况下,喷嘴到喉管的距离是引射系数的主要影响因素,喉管直径的影响次之,喉管长度对引射系数的影响最小;本文的研究大大节省了结构优化所投入的时间和经费,其研究思路与方法为后续燃烧器结构设计工作具有重要指导意义.

摘要： 工业管道运行工况复杂、操作环境恶劣,是石油化工等过程工业的重要组成部分,其安全稳定运行对保障工艺过程的正常运转具有重要的作用.本文针对某石化公司的加氢改质管道,采用数值仿真方法从理论上分析了该管道的应力分布情况.结合数值分析结果和现场管道布置情况,确定了该管道应力监测测试点位,运用高温应变传感器实时采集管道应力热点区域运行过程中的应力状态数据.基于实时数据和历史数据分析,诊断管道的健康状态,预测管道的损伤趋势,保证管道的安全运行,为设备管理人员提供技术支撑.

摘要： 本文针对某三厢轿车前侧窗雨污问题进行了整车外气动数值仿真与雨天行驶仿真模拟的对比分析,研究前侧窗雨污形成机理,为工程改进提供参考.

摘要： 汽车后视镜区域湍流流场引起的车身表面压力脉动是诱发气动噪声的主要原因.通过分离涡模拟(Detached EddySimulation,DES)进行整车外流场的三维瞬态仿真,得到车身表面压力脉动,采用FW-H声学模型对气动噪声进行仿真分析.通过与类后视镜气动噪声实验数据比较,验证仿真的准确性.对有、无后视镜工况下,后视镜区域瞬态流场、车身表面压力脉动、侧窗监测点声压级进行比较,揭示后视镜区域气动噪声产生机理,为降低汽车气动噪声提供技术支持.

摘要： 由于工作与道路条件限制,卡车发动机舱热管理问题非常突出.为解决整车在冷却系统中的匹配问题,本文基于CFD和道路试验方法,建立了整车仿真模型,研究了格栅开孔率、发动机舱挡板、风扇形式、风扇与散热器间隙等多种因素对整车流场与热场的影响,得到了不同因素对整车热平衡的影响度.研究表明,发动机舱挡板、散热器与风扇间隙、格栅开孔率等因素对整车冷却系统影响较为明显.本文研究内容对整车冷却系统匹配提供了基础支持,具有十分重要意义.

摘要： 本发明提供了一种使中尺度数值模式实现人影火箭催化作业方式仿真模拟的方法，包括建立人影火箭的火箭基础信息文件、人影火箭催化作业轨迹的计算处理、将计算结果提供给数值模式进行催化仿真模拟。本发明公开的使中尺度数值模式实现人影火箭催化作业方式仿真模拟的方法，形成了各个类型人影火箭的数据库，在进行仿真模拟时，能够直接从中提取相应数据，节省了成本，并提高了工作效率；本发明的技术方法理论上适用于所有火箭型号，并适应不同空间分辨率的模拟精度要求，实现了通用性好、精度较高；该技术方法可独立于数值模式单一使用，也可与数值模式一体化运行，整个方案更加灵活多样化，更加方便人们使用。

摘要： 本发明涉及一种霍尔推力器的全流程数值仿真系统及全流程数值仿真方法，包括霍尔推力器二维结构设计模块、磁场仿真模块及等离子体仿真模块三个模块；通过霍尔推力器二维结构设计模块，开展推力器二维结构的设计，通过调节磁屏结构，线圈结构以及放电通道结构达到设计预期目标；通过磁场仿真模块，开展磁场拓扑结构的数值仿真，达到预期设计目标；通过等离子体仿真模块，开展放电通道和羽流区中等离子体特征参数的演化模拟，通过特征参数的随时演化物理图像展示推力器中等离子体的产生，增长到饱和的过程，并且通过特征参数评估推力器的性能。通过三个模块的协同工作实现霍尔推力器在设计研制全流程的数值仿真能力，实现等离子体在放电通道以及羽流区的产生，增长以及饱和演化全流程的数值仿真能力，更准确地评估推力器的工作性能。

摘要： 本发明公开了一种基于APDL语言的换流站阀厅金具数值仿真批量化建模仿真方法，针对支柱绝缘子、管母、均压环、屏蔽球等典型金具设备，进行参数化、批量化建模；针对各设备金具表面电场的提取，将求解过后的出现最大场强的单元节点内电场的平均值作为最大场强，采用批量化、自动化提取，并自动对结果进行统计分析。一方面减少了外部建模的工作量，降低了兼容性问题发生的可能，另一方面也提高了建模及后处理的效率，避免了长时间的人工操作。该方法有助于更高效的进行阀厅内部金具设备全场域模型的有限元数值仿真，对阀厅金具的设计及校核具有较强的指导意义。

摘要： 本发明涉及一种基于云技术的开放式电力系统数值仿真系统及其仿真方法。客户端用户首先向云端调度中心提出服务申请，申请成功后才能获得具体服务，服务由资源池中被选中的资源设备提供。云端调度中心的任务分配策略基于所提出的计算机可用计算能力指标，平衡了资源池中各资源设备上的负载，使资源提供者在不影响自身工作的情况下，实现空闲硬件资源的共享，同时，软件计算引擎也具有维护升级十分方便的优势。因此，这种基于云理念的开放式电力系统数值仿真系统不仅能大大提高电力系统高级分析程序二次开发的效率和灵活性，更有利于提高各类硬件和软件资源的利用率。

摘要： 本发明涉及一种霍尔推力器的全流程数值仿真系统及全流程数值仿真方法，包括霍尔推力器二维结构设计模块、磁场仿真模块及等离子体仿真模块三个模块；通过霍尔推力器二维结构设计模块，开展推力器二维结构的设计，通过调节磁屏结构，线圈结构以及放电通道结构达到设计预期目标；通过磁场仿真模块，开展磁场拓扑结构的数值仿真，达到预期设计目标；通过等离子体仿真模块，开展放电通道和羽流区中等离子体特征参数的演化模拟，通过特征参数的随时演化物理图像展示推力器中等离子体的产生，增长到饱和的过程，并且通过特征参数评估推力器的性能。通过三个模块的协同工作实现霍尔推力器在设计研制全流程的数值仿真能力，实现等离子体在放电通道以及羽流区的产生，增长以及饱和演化全流程的数值仿真能力，更准确地评估推力器的工作性能。

摘要： 本发明公开一种物理‑数值混合的离心数值仿真方法，立足于微型离心机及其数字孪生体。针对大型物理离心试验的经济性和试样准备费时费力问题，拟通过数值仿真方法对大型力学试验进行计算机仿真来节省相关试验的人力和材料费用。通过采用不同类型的微型试样在微型离心机物理装置上进行试验，获得对应的离心数据和变形数据。然后建立对应的微型离心机数字孪生体，采用优化算法来获取各个试样对应的力学参数。针对数字孪生体，通过引入空间离心场的方法来模拟不同尺度的离心模型仿真。基于最优化方法获得对应数值模型的各个力学参数，针对工程尺度问题的离心模拟则通过建立大尺寸的离心机数字孪生体进行数值仿真分析。

摘要： 本发明公开了一种基于APDL语言的换流站阀厅金具数值仿真批量化建模仿真方法，针对支柱绝缘子、管母、均压环、屏蔽球等典型金具设备，进行参数化、批量化建模；针对各设备金具表面电场的提取，将求解过后的出现最大场强的单元节点内电场的平均值作为最大场强，采用批量化、自动化提取，并自动对结果进行统计分析。一方面减少了外部建模的工作量，降低了兼容性问题发生的可能，另一方面也提高了建模及后处理的效率，避免了长时间的人工操作。该方法有助于更高效的进行阀厅内部金具设备全场域模型的有限元数值仿真，对阀厅金具的设计及校核具有较强的指导意义。

摘要： 本发明涉及一种基于云技术的开放式电力系统数值仿真系统及其仿真方法。客户端用户首先向云端调度中心提出服务申请，申请成功后才能获得具体服务，服务由资源池中被选中的资源设备提供。云端调度中心的任务分配策略基于所提出的计算机可用计算能力指标，平衡了资源池中各资源设备上的负载，使资源提供者在不影响自身工作的情况下，实现空闲硬件资源的共享，同时，软件计算引擎也具有维护升级十分方便的优势。因此，这种基于云理念的开放式电力系统数值仿真系统不仅能大大提高电力系统高级分析程序二次开发的效率和灵活性，更有利于提高各类硬件和软件资源的利用率。

摘要： 本发明提供一种不可移动文物数值仿真建模方法和系统，其中，方法包括：获取不可移动文物的点云数据；根据所述点云数据获取所述不可移动文物表面轮廓线，并对所述表面轮廓线进行坐标点的提取，得到多个坐标点；对所述多个坐标点进行拟合生成多个面域；对所述多个面域进行有限元模型构建，得到有限元模型；对所述有限元模型进行网格划分，得到对应的三维网格；对所述三维网格进行处理，得到模型仿真结果。本发明以前期获取的点云数据为基础，建模时做微小调整，实现精细化建模，使模型最大程度地接近实体，仿真结果相对准确，并能够揭示结构缺陷位置，推测不可移动文物的性能状态。

摘要： 本发明公开一种重力梯度仪测量系统数值仿真方法，包括下述步骤：计算加速度计到检测质量的位置向量，并计算加速度计的自噪声；获得输入梯度仪的比力向量，角速度向量；计算加速度计的比力向量在梯度仪测量坐标系的坐标；计算四只加速度计在加速度计测量坐标系的输入轴的比力，输出轴的比力以及摆轴的比力；对重力梯度仪加速度计的比力进行滤波；计算加速度计的输出电压；计算重力梯度仪解调前的信号；判断更新后的时间是否小于仿真总时间，如是则返回，否则对信号Gout抗混叠滤波、降采样、带通滤波，然后进行正交幅值解调，恢复重力梯度信号。