同步提升技术是将古船体及其内部文物无损打捞出水,并平稳转移至预定船坞的关键技术.从计算机控制液压同步提升的技术原理入手,以韩国“世越号”的水下同步提升项目为例,论证该技术迁移到水下文物打捞工程的可行性;开展本次古船体整体打捞迁移工程的提升器布置、控制动作和系统规划;介绍同步提升装备的施工实施细节,液压提升器服从竖向布置,硬件装配涉及钢绞线、底锚及支架、液压油缸、控制系统和水下销轴的安装.“长江口二号”古船体整体打捞项目的成功证明了大型油缸计算机控制系统在提升海洋沉船中的高效性,能保障打捞对象的安全性和完整性,为日后相关古船整体打捞迁移开辟了新的实施途径.

针对自主设计的宽体客机大涵道比涡扇发动机反推格栅,在栅前马赫数Main分别为0.18、0.30和0.35这3种典型工况下进行了实验与数值模拟研究,获得了反推格栅的气动性能和流场特性,并验证校准了反推格栅的数值模拟方法.数值模拟与实验测量的对比结果表明:数值模拟可以较准确地预测反推格栅的性能;反推格栅的出口总压恢复系数及出口落后角分布均与实验值较为吻合.

基于压头圆角等效原理和边缘应力集中理论,建立了接触边界形状时刻变化的含单个相贯孔阀套的动态摩擦力计算模型;同时,引入多组相贯孔的耦合原理,建立了含多个相贯孔阀套的摩擦力计算模型,并与其实验结果进行对比,分析了气动调节阀阀套相贯孔与阀芯密封接触面的微间隙往复式动态摩擦特性.结果表明:所建立的摩擦力计算模型可行有效;相贯孔所产生的边缘应力集中效应对于摩擦特性的影响较大;含相贯孔阀套的摩擦力高于无孔阀套的摩擦力,且随着相贯孔接触线长度的增加,其摩擦力增大;较大的圆角半径可以减小相贯孔与密封面的摩擦力,而且圆角半径越大,其影响越显著.

针对裂纹、界面等一类强间断问题,通过在单元的位移插值函数中引入附加增强项,模拟裂尖的奇异性和裂纹面的间断,并借助水平集方法描述和跟踪裂纹面.通过用户子程序UEL在商业软件ABAQUS平台的基础上实现了线弹性扩展有限元法（XFEM）的基本算法.对2个算例进行比较的结果表明,在较粗糙的网格前提下,XFEM对纯Ⅰ型以及Ⅱ、Ⅰ混合型裂纹平面问题的应力计算较常规有限元法（CFEM）达到了较高的精度和准确度.针对裂纹、界面等一类强间断问题,通过在单元的位移插值函数中引入附加增强项,模拟裂尖的奇异性和裂纹面的间断,并借助水平集方法描述和跟踪裂纹面.通过用户子程序UEL在商业软件ABAQUS平台的基础上实现了线弹性扩展有限元法（XFEM）的基本算法.对2个算例进行比较的结果表明,在较粗糙的网格前提下,XFEM对纯Ⅰ型以及Ⅱ、Ⅰ混合型裂纹平面问题...

用收缩核模型的方法对复合吸附式制冷装置的吸附/解吸过程进行了数值模拟,并针对蒸发温度为5℃,活性炭纤维浸渍SrCl2(SrCl2:活性炭纤维=4.27:1,m:m)的复合吸附的吸附/解吸过程进行了传热传质的初步分析.模拟结果与由实验数据分析得出的结论有很好的一致性.

在Martin-Hou方程的基础上,提出了r410a制冷剂在过热区（压力4~4 355 kPa,过热度0~100 K）的热力学性能参数和传输特性参数的计算模型,以rEFPrOP 7的数据源作为原始数据,在过热区范围内对r410a制冷剂的热力学性能参数进行拟合,并将该模型的计算结果与rEF-PrOP 7数据源进行对比.结果表明,所提出的显式计算模型的平均误差小于1.24%,最大误差小于14.30%,计算速度比rEFPrOP 7提高了2~4个数量级.

对一种圆管形径向复合压电陶瓷超声换能器径向振动特性进行研究.该换能器由径向极化薄壁压电陶瓷短圆管与薄壁金属短圆管径向复合而成.基于弹性力学理论和机电类比原理,建立了换能器径向振动机电类比等效电路,并推导出其径向共振频率、反共振频率方程及有效机电耦合系数的解析式.实验加工了一些径向复合换能器样品,并对其径向共振频率及有效机电耦合系数进行了测试.结果表明,理论与实验测试结果相吻合.

在低于100°C热源、高于30°C冷凝温度的条件下,为了获得-15°C的冷冻工况,采用二级解吸过程设计了氯化钙/氯化钡吸附氨的吸附制冷系统,并对氯化钙/氯化钡工质对的吸附性能参数进行测试,由其性能数据拟合而得到吸附与解吸曲线、耦合吸附与解吸方程和传热方程,并建立系统模型进行仿真.结果表明,该系统可以利用85°C的低温热源,在30°C的冷凝温度条件下获得-15°C的制冷温度,并达到2.62 kW的制冷功率.

针对气动齿状软体驱动器,从腔室侧壁膨胀角和驱动器弯曲角度的非线性几何关系出发,基于虚功原理和Neo-Hookean超弹性不可压缩材料的非线性本构关系,建立了同时考虑底层、侧壁、前后壁应变能的准静态力学模型.该模型考虑了几何非线性和材料非线性,能够准确高效求解不同驱动气压和末端载荷作用下的软体驱动器构型.在此基础上利用Abaqus软件对固支-自由软体驱动器进行有限元仿真,并搭建了相应的实验装置,对不同气压作用下的驱动器进行了仿真分析和实验研究.结果表明驱动气压与软体驱动器的弯曲角度呈线性相关,且理论模型的预测结果与有限元仿真和实验结果基本吻合.此外,分析了软体驱动器各部位的应变能分布情况.针对驱动器受末端载荷的变曲率情况,基于分段等曲率模型得到的构型与Abaqus基本一致.该准静态建模方法为同类软体驱动器的结...

为了解决由黏性发热引起的液压滑阀卡滞问题,综合液压滑阀结构的流固热耦合解析与多学科优化基础,提出面向液压滑阀卡滞问题的健壮性设计方法.即采取顺序耦合分析方式,在液压滑阀结构流固热耦合下,通过流体有限元获得阀芯变形引起液压滑阀卡滞的敏感因子,且以响应面函数模型表达阀芯变形与敏感因子之间的函数关系;对于外界随机变化因子,应用6σ法则优化可设计因子来减小随机因子对性能的影响,并以蒙特卡罗随机分析方法验证设计后阀芯变形对外界因子随机变化的健壮性.解析实例表明,阀芯结构、滑阀开度、负载流量和介质温度是引起液压滑阀卡滞的敏感性因素,健壮性设计方法在滑阀卡滞多因子复杂设计问题中明显优于传统设计方法.