数值仿真分析

摘要： 目的以某重型装备的运输用框架结构为研究对象,提出工程轻量化的设计准则及设计方案,以解决重型装备过度包装的问题。方法利用Ansys软件对运输用钢架包装箱的起吊工况和堆码工况进行数值仿真分析,并基于分析结果对经验设计方案进行改进。结果优化后的钢架箱质量减少了942kg,质量减少比例达到了43%,起吊工况静强度安全系数为2.14,堆码工况静强度安全系数为1.94,稳定性安全系数有4.96倍。结论工程轻量化设计后的钢架箱满足屈服强度失效准则和稳定性失效准则规定的安全性能,提高了材料的使用效率,包装成本显著减少。

摘要： 为验证筑坝材料广义塑性模型在土石坝数值仿真分析中的适用性,以四川猴子岩高面板堆石坝为例,分别采用邓肯E-B模型和广义塑性模型对面板堆石坝进行三维数值模拟计算,并与现场监测数据进行对比。结果表明,竣工期广义塑性模型计算所得堆石体水平向位移及竖向沉降均小于邓肯E-B模型,坝体第一主应力计算结果基本一致,第三主应力E-B模型计算结果小于广义塑性模型;正常蓄水位期,水荷载作用下广义塑性模型预测的坝体水平向变形及面板挠度较邓肯E-B模型小,面板应力较邓肯E-B模型大。两种模型计算所得坝体变形及应力分布规律基本一致,广义塑性模型计算结果比邓肯E-B模型更接近现场监测数据。两种模型的数值计算与实测资料基本吻合。

摘要： 过江管道在沉放过程中的动力响应直接影响管道的水下定位、沉放安全性及稳定性等,研究沉放过程中过江管道沉放过程水动力行为具有重要工程价值,可以降低施工风险、提高工程安全可靠性。以南宁市邕江过江管道工程水上施工过程为研究背景,对长大弯曲型管道沉放过程中多个浮体之间的复杂耦合作用、整体沉放系统复杂的动力特性进行了研究。研究应用非线性时域动力分析方法、莫里森水动力理论、水动力多体耦合理论、长大弯管理论等,借助OrcaFlex软件,建立了考虑多体耦合的长大弯曲型过江管道沉放过程水动力数值仿真分析模型。基于数值仿真模型,运用全耦合方法,进行系统时域仿真计算分析,获取了计算工况下沉管过程管道的动力响应和锚索及吊缆的受力时域图像。对影响沉放过程动力表现的关键施工变量,如气囊放气和管道下放的配合、气囊放气时间、吊缆预张力等进行了参数敏感性分析,根据数值模拟结果提出了施工安全性控制技术及施工建议。

摘要： 预应力钢筋混凝土连续梁桥具有跨越能力大、行车平稳、养护简便等优点,在近代桥梁建筑中得到越来越多的应用,而悬臂施工法是目前建造预应力钢筋混凝土连续梁桥的主流施工方法.本文以实际工程为基础,采用数值仿真分析法,对大跨径预应力钢筋混凝土连续梁桥不对称悬臂施工过程中结构的力学特点及相关问题进行分析和探讨,并对临时压重、临时锚固拆除时机、环境温差对应力及挠度的影响进行归纳总结,以期为今后同类桥梁设计、施工及相关研究提供参考.

摘要： 提出一种由碳化硼陶瓷、UHMWPE层合板、阻尼材料构成的复合靶板。应用LS-DYNA动力学软件进行数值仿真分析,研究该靶板在12.7 mm穿甲爆炸燃烧弹高速冲击下的性能,并通过实验对数值模拟进行可行性验证。进一步研究靶板抗侵彻性能随结构几何参数变化的关系,探究阻尼材料的最佳分布位置和最佳厚度。结果表明:随着陶瓷厚度增大,靶板吸收子弹动能和弹道性能指数呈线性增加;在UHMWPE层合板厚度较大时,增加其厚度对靶板抗侵彻性能的提升更明显;同等面密度条件下,与提高陶瓷或者UHMWPE层合板的厚度相比,涂刷1 mm背层阻尼材料时,复合靶板弹道性能指数最高,抗高速侵彻性能最好,为阻尼材料作为减震层在抗高速冲击领域的广泛应用奠定了基础。

摘要： 提出一种由碳化硼陶瓷、UHMWPE层合板、阻尼材料构成的复合靶板.应用LS-DYNA动力学软件进行数值仿真分析,研究该靶板在12.7 mm穿甲爆炸燃烧弹高速冲击下的性能,并通过实验对数值模拟进行可行性验证.进一步研究靶板抗侵彻性能随结构几何参数变化的关系,探究阻尼材料的最佳分布位置和最佳厚度.结果表明:随着陶瓷厚度增大,靶板吸收子弹动能和弹道性能指数呈线性增加;在UHMWPE层合板厚度较大时,增加其厚度对靶板抗侵彻性能的提升更明显;同等面密度条件下,与提高陶瓷或者UHMWPE层合板的厚度相比,涂刷1 mm背层阻尼材料时,复合靶板弹道性能指数最高,抗高速侵彻性能最好,为阻尼材料作为减震层在抗高速冲击领域的广泛应用奠定了基础.

摘要： 模块化可展开天线具有拓展性强、灵活性高、适应性好等特点,是满足未来可展开天线大口径发展趋势的一种较为理想的结构形式.为研究由六棱柱模块组成的可展开天线支撑机构多模块联动展开运动特性,提出一种多模块联动展开运动学建模方法.根据可展开天线的结构组成及展开原理,建立了可展开天线机构关键点的空间几何模型,基于机器人学中的D-H法和坐标变换等理论,分别建立了基本单元、单模块和多模块的运动学模型,最后采用MATLAB数值仿真软件,对运动学模型进行了验证及分析.结果表明:该运动学模型可以对多层模块的可展开天线机构进行运动学分析,各模块实现了协调联动、同步展开,同时该模型为机构的动力学特性分析、动力源配置及优化等研究提供了研究基础.

摘要： 在无人机勘测、航空救援及电力巡检等任务中,激光雷达是一种必备的技术手段.由于无人机在飞行过程中激光雷达将受到复杂的振动工况,为了保证其正常使用和高精度工作,必须对激光雷达进行隔振设计.通过对无人机进行飞行试验得到激光雷达安装位置的振动响应信号;根据隔振理论设计了一款橡胶隔振器,并使用时间积分的方法进行了数值模拟;开展了隔振系统的振动试验测试,获取了激光雷达上某点的响应曲线.分析与测试结果表明:隔振器在x,y方向隔振性能均能达到90％,在z方向上隔振性能达到80％以上.仿真与试验结果一致性好,能够满足该无人机激光雷达系统的使用环境要求.

摘要： 针对正余弦算法存在易陷入局部最优、求解精度不高、收敛速度较慢等问题,提出一种基于动态分级策略的改进正余弦算法.首先,引入拉丁超立方抽样法,将搜索空间均匀划分,使初始种群覆盖整个搜索空间,以保持初始种群的多样性.其次,采用动态分级策略,根据适应度值的排序情况,将种群动态划分为好中差3个等级,并应用破坏策略与精英引导方法对其进行扰动,以提高算法的收敛精度,增强跳出局部最优的能力.最后,引入反向学习方法,设计了动态反向学习全局搜索策略,以提高算法的收敛速度,同时对改进算法在复杂度、收敛性和稳定性方面进行性能测试,选取15个标准测试函数在低维和高维状态下进行仿真实验分析,并与粒子群算法、回溯搜索算法和其他改进正余弦算法进行比较.仿真分析结果表明,所提算法有效地提高了算法的收敛性和稳定性.

摘要： 随着地铁及城市轻轨交通项目在我国快速兴建，地铁及轻轨沿线土地开发项目迅速增加。而大量新建建筑深基坑工程位于地铁车站和隧道附近或地铁保护范围内，使得地铁车站和隧道不可避免地受到工程建设的影响。本文以临近苏州轨道交通2号线石路站某深基坑工程为背景，运用FLAc3D软件建立三维数值分析模型，对深基坑施工进行数值仿真分析。仿真结果表明：地铁车站最大位移及回弹变形符合控制要求，单侧深基坑开挖引起地铁车站结构刚体位移及结构应力改变，而地铁车站对深基坑开挖产生的土体位移传递具有一定阻碍作用。最后建议对于地铁车站及隧道受临近深基坑工程影响的数值仿真分析，应考虑周边土地开发未来高层规划，综合考虑不同时期多个深基坑工程开挖卸荷及长时间降水对地铁车站或隧道的内力及变形影响。

摘要： 本文给出了一种新型具有多个工作频带的裂环振荡器天线。此天线在4.5GHz到8.46GHz频带和10.3.1GHz到13.6GHz频带内展现超宽带天线特性,并可以工作在2GHz,3.1GHz及3.8GHz 频率点上。论文给出了数值仿真分析和实验研究。实测结果与电磁仿真结果吻合得很好。

摘要： 洞室在开挖之前,岩体处于三维地应力状态。一旦岩体被开挖,应力重分布使得洞周围岩应力集中,塑性区加大。尤其对大跨度、高边墙地下洞群的开挖,过高的应力集中和塑性区加深会促使洞室变形失稳,支护结构破坏。研究表明,合理的开挖顺序对于高地应力下厂房洞群围岩稳定将具有明显改善作用。应用从奥地利引进的大型岩土工程数值仿真分析软件FIANL,研究高地应力下拉西瓦水电站地下厂房的开挖方案,对同一断面不同的开挖步序进行系统模拟分析,根据使得围岩变形最小、塑性区分布范围最小的准则,提出了一种较优的开挖方案。对于类似大断面地下洞室的开挖方案具有一定的参考价值。

摘要： 本文针对溶洞顶板稳定性分析,根据研究现状对其分析方法进行了理论介绍,并评价了各类分析方法的可靠性及其实用性.

摘要： 本文针对溶洞顶板稳定性分析,根据研究现状对其分析方法进行了理论介绍,并评价了各类分析方法的可靠性及其实用性.

摘要： 本文针对溶洞顶板稳定性分析,根据研究现状对其分析方法进行了理论介绍,并评价了各类分析方法的可靠性及其实用性.

摘要： 本文针对溶洞顶板稳定性分析,根据研究现状对其分析方法进行了理论介绍,并评价了各类分析方法的可靠性及其实用性.

摘要： 本文针对溶洞顶板稳定性分析,根据研究现状对其分析方法进行了理论介绍,并评价了各类分析方法的可靠性及其实用性.

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数值模拟技术的仿真核磁共振波谱分析方法及系统，所述方法包括构建模拟样品分子信息模型及模拟样品分子信息库；构建波谱仪硬件参数；构建波谱序列物理模型；基于前述构建的所述模拟样品分子信息模型及模拟样品分子信息库、波谱仪仪相关硬件参数和波谱序列物理模型，构建核磁共振波谱原始数据采集物理数学模型，进行模拟原始数据采集算法和程序实现，完成原始数据的模拟采集；将前述模拟采集的原始数据经傅立叶变换得到波谱图。本发明方法及系统可应用于核磁共振波谱应用技术的配套虚拟实验实训平台以及相关技术领域应用人员自学等多方面，具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明提出了一种基于数值模拟技术的仿真核磁共振弛豫谱分析方法，所述方法包括：构建模拟样品信息模型；构建弛豫设备硬件参数；构建测量序列物理模型；将前述步骤中所构建的所述模拟样品信息模型、弛豫分析相关硬件参数、测量序列物理模型结合，构建核磁共振弛豫数据采集物理数学模型，进行模拟数据采集算法和程序实现，完成原始数据的模拟采集；将前述步骤所采集的数据，进行弛豫谱反演，得到弛豫时间的分布图。本发明可广泛应用核磁共振弛豫谱应用技术的配套虚拟实验实训平台中，还可以应用于相关弛豫谱分析技术领域应用人员的自学技术原理，还可以用于仪器开发和测试校准；样品测试谱图参照；弛豫谱反演研究的数据源等。

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： 本发明提出了一种基于数值模拟技术的仿真核磁共振弛豫谱分析方法及其系统，所述方法包括：构建模拟样品信息模型；构建弛豫设备硬件参数；构建测量序列物理模型；将前述步骤中所构建的所述模拟样品信息模型、弛豫分析相关硬件参数、测量序列物理模型结合，构建核磁共振弛豫数据采集物理数学模型，进行模拟数据采集算法和程序实现，完成原始数据的模拟采集；将前述步骤所采集的数据，进行弛豫谱反演，得到弛豫时间的分布图。本发明可广泛应用核磁共振弛豫谱应用技术的配套虚拟实验实训平台中，还可以应用于相关弛豫谱分析技术领域应用人员的自学技术原理，还可以用于仪器开发和测试校准；样品测试谱图参照；弛豫谱反演研究的数据源等。

摘要： 本发明公开了一种基于数值模拟技术的仿真核磁共振波谱分析方法及系统，所述方法包括构建模拟样品分子信息模型及模拟样品分子信息库；构建波谱仪硬件参数；构建波谱序列物理模型；基于前述构建的所述模拟样品分子信息模型及模拟样品分子信息库、波谱仪仪相关硬件参数和波谱序列物理模型，构建核磁共振波谱原始数据采集物理数学模型，进行模拟原始数据采集算法和程序实现，完成原始数据的模拟采集；将前述模拟采集的原始数据经傅立叶变换得到波谱图。本发明方法及系统可应用于核磁共振波谱应用技术的配套虚拟实验实训平台以及相关技术领域应用人员自学等多方面，具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种应用于多尺度电磁波问题分析的高效数值仿真方法，包括：步骤1，根据多尺度电磁波问题的几何结构，采用局部亚网格剖分技术对计算区域进行空间网格剖分；步骤2，采用FDTD方法对粗网格区域的电磁场量进行求解；步骤3，采用PITD方法对细网格区域的电磁场量进行求解；步骤4，粗网格区域与细网格区域分界面上电磁场量的计算；步骤5，重复上述步骤，完成所有迭代步数。本发明专利在两种算法的分界面上采用了嵌套网格技术，构建了一种稳定的信息交互策略，使得本专利所建立的混合算法在进行长时间迭代后，仍然能够稳定运行，具有很好的长时稳定性。

摘要： 一种单临空面岩塞爆破数值仿真反演分析方法，通过建反演分析模型、反演分析参数选取和数值仿真反演分析计算对单临空面岩塞爆破数值仿真、反演和分析，建反演分析模型采用ABAQUS/Explicit平台，包括爆破参数初选试验模型、爆破参数优化试验模型和贯通爆破试验模型，反演分析参数选取包括计算参数选取和初始地应力选取，数值仿真反演分析计算包括爆破参数初选试验、爆破参数优化试验和贯通爆破试验，最终获取贯通爆破试验中的动能时程，判断其曲线中的陡增时刻是否与起爆网路的延期时间相对应。

摘要： 本发明公开了一种预旋喷嘴进气涡轮盘数值仿真分析方法，本发明能够精准捕捉预旋进气喷嘴出流尾迹在动静干涉条件下与旋转盘腔间的三维复杂流动换热现象。可获取不同预旋进气角度与涡轮盘内极值温度所对应的函数关系式，为工程设计提供更精准的基础数据。本发明的通用性较强，适用于多数计算流体动力学软件如CFX、NUMECA、FLUENT等。

摘要： 本发明还提供一种弹性波数值仿真分析方法与系统，系统包括边界定义、材料定义和绑定、网格生成和检查、求解器前处理、求解器求解、求解模型打开和保存、交错网格显示、结果显示和脚本处理模块。边界定义、材料定义和绑定、网格生成和检查、求解器前处理、求解器求解、求解模型打开和保存、交错网格显示、结果显示以上每一步操作均生成脚本并保存。本发明的一种弹性波数值仿真分析方法与系统，建立了任意形状组合结构、任意多个吸收边界条件、任意区域不均匀材料参数的通用求解器，并采用了有限差分法，能扩展弹性波在复杂结构健康检测监测的应用。