皮革真空干燥机对皮革的干燥效果与干燥台板表面的温度场直接相关,而台板表面的温度场主要取决于台板内部流道的传热性能。为了改善皮革的干燥效果,采用Fluent对(3×7)m的皮革真空干燥机台板表面温度场进行仿真,分析了台板内部流道的焊条排布方式、焊条数目、单进出口及双进出口对台板表面温度场的影响,获得了台板流道工艺参数,并对优化后的台板进行了温度实测。结果表明实施单进出口,在平行于长边方向等距布置15根焊条形成的S型流道是最合理的方案;优化后台板表面温度场的实验结果与稳态时的仿真结果相符,验证了仿真的可靠性,台板中央位置的温差控制在1.13℃以内,有利于皮革的高效干燥。

针对大尺度台板端面磨削加工容易出现磨削烧伤的问题,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了单颗磨粒磨削有限元模型,仿真分析分别得到磨削速度和磨削深度对磨削温度的影响规律。基于仿真结果,以避免台板端面出现磨削烧伤为目标,利用内径147mm、外径197mm的杯型白刚玉砂轮,对材料为316L不锈钢的大尺度台板进行端面磨削工艺优化的实验。实验结果显示,砂轮转速在(1250~1600)r/min范围内选取,磨削深度控制在20μm左右,可以获得良好的端面磨削效果。

为研究钻采机械作业时,垂直管柱在内、外流作用下的振动响应特性,以南海某深水钻井管柱为研究对象,基于相似理论,采用重力相似准则,通过电机拖拽支架产生相对流速,搭建含内流的单、双管柱振动响应试验测试平台,对内、外流作用下的垂直管柱进行了试验研究。结果表明:内流的存在使管柱自振频率降低,随着内流速度的增大,自振频率减小;外流是引起水下管柱振动的主要因素,外流速度越大,参与振动的响应模态越多;串联排列的双管柱在间距比小于4时,能明显减小管柱振动响应。

将不同冷却方式(风冷、水冷)下得到的垃圾焚烧灰高温重构矿渣掺入水泥,研究了重构矿渣水泥复合体系在(冻融+干湿+硫酸盐侵蚀)循环条件下的重金属浸出性能、力学性能,并对固化体破坏机理进行分析。结果表明:(1)经过28次侵蚀循环后,固化体重金属浸出浓度均低于危险废物浸出毒性鉴别标准限值;(2)在本实验条件下制备的重构矿渣,当风冷重构渣掺量小于30%,水淬渣掺量小于50%时,固化体均能够保持结构的完整,无溃散现象,即风冷重构渣和水淬渣在建筑材料中的安全应用阈值分别为30%、50%;(3)在(冻融+干湿+硫酸盐侵蚀)循环条件下,固化体主要经受盐结晶压、渗透压、结冰压、钙矾石结晶破坏、石膏结晶型破坏等物理、化学破坏作用。

基于复合材料力学Tsai-Hill屈服准则推导平面应力条件下复合型裂纹尖端的塑性区。应用热耗散能量理论和ANSYS的热力耦合方法计算塑性区0°与45°开裂角玻璃纤维复合材料的热传导温度场。结果表明：0°与45°开裂角的裂纹温度变化趋势一致;0°开裂角裂纹数值与解析计算结果对比误差在5%内,可以对各向异性复合材料预制微裂纹进行温度场模拟分析计算;45°开裂角裂纹对玻璃纤维复合材料的温度场影响大,得出开裂角越大对复合材料的温度场影响越大。

针对风力机工作环境的恶劣性以及风力机叶片裂纹扩展的复杂性，本文利用计算流体力学（CFD）和断裂力学仿真分析，以风力载荷作为裂纹扩展的主要载荷，利用流固耦合界面的数据传递对风力机叶片裂纹扩展机理进行仿真分析。在叶根表面嵌制一不同初始尺寸的半椭圆型三维裂纹，并在不同风速的条件下计算三维裂纹应力强度因子，分析不同初始尺寸裂纹在不同风速下的动态裂纹扩展机理。结果表明，裂纹的初始尺寸与风力载荷的大小均对叶片的裂纹扩展速率与方向产生影响，且在高风速下裂纹发生失稳扩展的几率增大。