基于延迟脱体涡算法和滑移网格技术,建立CRH380A型列车的含有转向架的三维可压缩瞬态仿真模型,模拟研究高速列车气动力、速度场和表面压力这3大绕流特性的变化规律。结果表明:延迟脱体涡算法能较好地捕捉列车通过隧道时的气动特性;当列车头部刚驶入隧道时,气动阻力迅速升高并在车头完全进入隧道时达到最大值,列车下方2侧的速度纵向分量会急剧增加,位于靠近设备舱位置的速度纵向分量会显著降低;当尾车刚驶入隧道时,隧道内壁与列车侧面之间的流场会出现回流区;当尾车全部刚驶入隧道时,气动升力和侧向力骤然增加;当列车全部驶入隧道后,气动力的波动幅值均明显升高;列车通过隧道过程中,列车侧面压力整体上呈现先增后减、最后维持周期性波动的趋势,处于尾流区的车尾部位具有更强烈的波动特征;列车裙板和车底的表面压力整体上均呈先减后增

为获得固体粗糙表面实际接触面积和表面形貌,设计一个能够原位光学观测和分析固体粗糙接触界面名义接触区域和实际接触区域的测量装置。采用该测量装置获得不同直径金属小球与玻璃平板在不同载荷作用下的接触图像,采用Canny算子等图像处理方法对金属小球与玻璃平板相互接触产生的牛顿环进行边缘提取和灰度阈值分析,获得接触界面名义接触面积和实际接触面积随小球直径和载荷的变化规律。实验结果表明粗糙接触界面的名义接触面积随载荷的增加而增加;实际接触面积与名义接触面积之比随载荷和小球直径的增加而非线性增加;在塑性变形阶段,直径较小的金属小球名义接触面积随载荷变化较为敏感,而在弹性变形阶段,则直径较大小球变化剧烈,与Hertz接触理论相符合。该实验装置还可进行接触界面的摩擦学特性分析,如表面形貌、边界膜厚度和磨

研究管道阻力特性是计算海上平台离心泵汽蚀余量和防止汽蚀问题的前提,建立离心泵管道阻力损失的数学模型,依据理论分析和离心泵运行管道中井液流动特性仿真分析结果,给出减小管道阻力损失和减弱汽蚀发生的有效措施。结果表明,海上平台管道阻力损失对离心泵运行汽蚀余量有较大影响,离心泵管道阻力损失中,滤器所引起的局部阻力损失约占70%,井液在阀门进出口发生湍流并在弯头处出现旋涡,且管件所引发的局部阻力损失约占25%。

对影响生物质液压成型的主要因素进行了分析及试验,通过木屑成型试验表明,最佳含水率范围应控制在0.15～0.18。在此基础上运用FEA分析软件ANSYS对成型过程中生物质的流变特性进行有限元模拟,分析了整个成型过程中生物质位移和应变演变特性,得到生物质在材料致密化过程中摩擦力的变化规律,为生物质的成型机理研究提供了依据。