复合材料层合板冰雹冲击损伤研究

针对T700/TDE-85型碳纤维增强树脂基复合材料层合板进行了冰雹高速冲击损伤分析研究。采用空气炮试验系统开展了2种不同速度的冰雹冲击层合板试验,对层合板内部损伤进行了超声C扫描无损检测;基于复合材料渐进损伤模型和内聚力模型建立了冰雹冲击复合材料层合板的有限元分析模型,根据冲击试验结果验证了模型的有效性;采用数值模拟分析了铺层方式、冲击速度及冰雹尺寸对层合板冲击损伤的影响规律。研究发现,正交铺层层合板抵抗分层能力较强,准各向同性铺层层合板抵抗变形能力较强,同等冲击能量下小尺寸冰雹更易引发层合板分层损伤。     

用有限元法研究复合材料层合板的热屈曲特性

用有限元法对复合材料层合板的热屈特性进行了分析研究.通过对几个算例的分析比较,表明本文的方法是精确的.给出了层合板屈曲的数值结果,并讨论了铺层方向、铺层数量、板的长宽比、温度分布等因素对复合材料层合板热屈曲特性的影响,由此得出了一些有用的结论.     

环氧树脂/BPEA-2潜伏性固化体系固化行为的研究

采用红外光谱分析、差示扫描量热分析等方法研究了BPEA - 2 /CYD - 1 2 8潜伏性固化体系在恒温和升温过程中的固化行为及固化剂的用量对固化反应的影响 .结果表明 :体系的固化反应有醚键生成 ,其固化行为与固化温度、固化时间、升温速率及固化剂的用量有密切关系 .     

民俗类文本的语言特色及其译介分析

基于能量守恒及传热学的基本理论，建立了电加热地板辐射采暖启动过程的数学模型，开发了用于预测各特征点温度随启动时间变化的计算软件。特征点分别为室内空气温度、地板上、下表面温度，屋顶的内、外表面温度，以及围护结构内、外表面的温度。为了验证程序的合理性，针对同一供暖房间，利用所开发的软件进行了计算并进行了实际测量。结果表明：软件计算值与实测值在合理的误差范围内。利用该软件，综合分析了加热功率、发热电缆覆盖层厚度、围护结构特性以及室外温度等因素对供暖房间升温速率的影响。     

大尺度溶洞型油藏压力响应特征

由于多重连续介质模型无法有效模拟大尺度溶洞与地层流动过程，需要建立新的缝洞型油藏试井解释模型研究非均质缝洞型油藏流体流动规律。将溶洞简化为一个等势体，内部压力处处相等，溶洞外流体流动满足达西定律，利用溶洞质量守恒建立了含大尺度溶洞缝洞型油藏数学模型，基于直接边界元方法对数学模型进行了求解。绘制了溶洞压力导数曲线及井底压力双对数曲线和井底压力导数曲线，研究发现，溶洞在井底压力导数曲线双对数图上反映的是一个先上凸后下凹的特征，溶洞半径越大，井底压力曲线上凸下凹幅度越大；溶洞离井距离越大，井底压力导数曲线上凸出现的时间越早。相同溶洞半径情况下，离井距离越小溶洞压力导数峰值越大；相同溶洞离井距离情况下，溶洞半径越大，压力导数峰值越小。     

埋深对压气储能内衬洞室稳定性影响的定量分析

采用热力耦合数值模型定量分析埋深对压气储能内衬洞室稳定性的影响.通过建立洞室内空气能量和质量守恒方程、洞室传热控制方程以及热弹性受力变形控制方程,从而建立压气储能内衬洞室热力耦合计算模型.对不同埋深时的压气储能洞室其受力变形特征进行模拟,对一个周期内的应力及变形进行分析,获得了不同埋深对压气储能内衬洞室稳定性的影响.数值模拟结果表明:埋深对密封层第一主应力和第三主应力影响不大.埋深越大,衬砌拉应力越小,而压应力越大;埋深只影响衬砌一个周期内前几个小时以及后几个小时的第三主应力值,对其余阶段应力影响不大.埋深越大,围岩压应力越大,第一主应力波动幅度越小;埋深增加,第三主应力增加.埋深越大,水平位移越小.每个时间节点洞顶竖向位移均随埋深的增加而减小.     

变导流能力下压裂井生产动态研究

人工裂缝长期导流能力随时间变化, 据此建立了考虑人工裂缝长期导流能力变化的数学模型。应用数值模拟方法研究长期导流能力变化对地层压力场及流场分布和压裂井产能的影响。数模结果表明： 裂缝长期导流能力的损失, 会导致地层流体更多地通过井底附近的裂缝流入井底, 优化了裂缝内的流场, 减缓了压裂井产能递减速率; 其他情况相同时, 裂缝半长越长, 裂缝长期导流能力的损失对压裂井产能的影响越大。     

钢 混凝土双面组合箱梁日照温度场研究

自然环境中的钢 混凝土双面组合箱梁受到日照作用影响,在梁体内部会产生温度应力。对某地的日气温变化及日照辐射量进行计算;利用有限元软件ANSYS进行仿真分析,计算双面组合箱梁截面在日照条件下的温度分布,对比分析正负弯矩区截面温度分布的异同,得到组合梁表面日温度变化规律;选取温差最大时的数值结果进行分析,用多项式拟合沿梁截面高度温度梯度分布。     

基于应力吸收层的旧水泥混凝土加铺层结构耦合应力分析

通过三维有限元数值模拟方法,分析了沥青加铺层厚度、模量,基础模量与应力吸收层厚度、模量对破碎后的旧水泥混凝土路面加铺层结构的荷载-温度耦合应力的变化规律.计算结果表明:适当增加加铺层的厚度对防止反射裂缝的产生是十分有效的;但不能用提高加铺层模量的方法来防止反射裂缝;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生;适当提高应力吸收层的厚度对预防反射裂缝效果明显;提高应力吸收层的模量对预防反射裂缝效果不明显.     

温度梯度对Cu/Sn/Cu微焊点界面反应和剪切强度的影响

电子产品微互连焊点的尺寸越来越小,导致电流密度越来越大,由此产生的严重焦耳热问题使微互连焊点内产生较高的温度梯度。主要在Cu/Sn/Cu微互连焊点界面反应的研究基础上,综合分析了由于温度梯度导致的金属原子热迁移行为,并研究了温度梯度对微互连界面反应和剪切强度的影响。实验结果表明:在200~20℃、200~0℃2种不同温度梯度下Cu/Sn/Cu三明治结构焊点界面处均出现热迁移现象,经计算得到2种焊点在两温度区间下的迁移热,说明在强制制冷为焊点提供较大温度梯度时,可以在较低温度下使Cu原子在固态Sn中扩散;并且随着时间的延长,热迁移效果也越来越明显;在相同的温度梯度和相同的时间下,焊点高度为100μm的焊点IMC层的厚度要显著大于焊点高度为300μm的焊点;随着IMC层厚度的增加,焊点的剪切强度降低。     

基于Workbench的双层GF/PP层合板拉伸性能研究

针对显示动力学的分析方式技术上的困难，课题组提出了用静态结构分析的方式来代替显示动力学分析的方法。利用有限元分析模拟对双层GF/PP层合板的力学性能进行了探究，通过ACP（Pre）前处理模块实现了对GF/PP层合板的铺层设计，对双层单向GF/PP层合板采用静力学结构的分析方式表征其失效断裂，模拟得到的最大拉伸力和截面力相较于实际的拉伸力存在着误差率分别为7.76％和10.60％，在允许的误差范围内。通过对比双层单向GF/PP层合板静态结构分析和显示动力学分析的分析结果，验证了针对玻璃纤维增强聚丙烯层合板的拉伸失效断裂的模拟可以通过静态结构的分析方式代替显示动力学模拟的猜想。课题组的研究为初步探究多层单向层合板的拉伸失效断裂提供参考。     

铺层参数对风力机叶片刚度的耦合影响分析

风力机叶片性能随铺层参数的不同而不同.本文结合工程实际,运用均匀试验设计法安排试验方案,结合有限元方法,采用多项式回归分析法,建立了以最大位移为因变量,铺层角度、±x°铺层厚度比例和铺层顺序为自变量的二次型数学模型,分析了铺层参数对叶片刚度的耦合影响;采用单因素均值法与交互项分析优化了铺层参数的取值域,为叶片铺层结构设计和优化提供了方法和技术支持.     

金字塔点阵复合材料结构力学性能分析与优化

金字塔点阵复合材料是一种轻质、高强的新型材料,又具有隔热、隔振和电子屏蔽等多功能可设计性,是极具潜力的先进多功能材料。采用有限元软件ABAQUS建立金字塔点阵结构平压和剪切模型,分析等效平压和剪切性能。进而建立含多层铺层的点阵复合材料力学模型,通过理论值计算其平压模量和剪切模量,用ABAQUS计算等效平压刚度和剪切刚度,得出平压和剪切模量,并与理论解对比验证数值分析的正确性。对于对称铺层的点阵复合材料结构,改变铺层层数、铺层角度,倾斜角等多种几何工艺条件,采用ABAQUS数值分析平压模量和剪切模量,得到相应的优化结果。     

加热原油管道停输热力计算

在加热原油管道停输过程中,油品温度下降,粘度上升,有时甚至出现冻管事故,常常给再启动带来困难。合理地进行热油管道停输后的温度计算,模拟原油的凝固过程,有利于确定安全停输时间,制订再启动方案。针对加热原油管道停输后油品、管道及周围介质的相互关系和它们的不稳定传热,提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行了处理,并构造出问题的差分方程。通过数值计算分析管道停输后油品冷却和冷凝规律,运用文中所提出的方法,对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算,与实测数据和文献中计算方法相比,该计算结果更符合实际情况。     

铺层参数对风力机叶片性能的多对一耦合影响分析

铺层参数对风电叶片的性能存在耦合影响.采用响应面法设计试验方案,仿真了叶片的Tsai-Wu失效因子和最大位移;经多项式回归分别建立了铺层参数与强度、刚度的数学模型,检验了模型和方程系数的显著性.在分析铺层参数与叶片Tsai-Wu失效因子和最大位移响应曲面的基础上,探究了铺层参数对叶片性能的耦合影响,得到了优化的铺层参数取值域.     

复合薄膜热成型过程中热传导的数值分析

针对复合薄膜在热成型加热和冷却中的传热问题,通过分析2层复合薄膜热传导过程的物理模型,建立相应的数学模型,提出了一种求解复合薄膜非稳态传热的解析方法。运用Laplace变换法求解导热微分方程理论解,确定薄膜的热传导参数后,利用MATLAB软件绘制θ t及θ x关系曲线。求解得2层复合薄膜的通用导热函数,并应用于热成型加热、冷却时间设计以及薄膜内部温度梯度分析,改善热成型工艺,从而避免因加热、冷却造成的工艺缺陷。     

基于一阶响应面法的铺层参数对叶片性能的耦合影响分析

风力机叶片性能随铺层参数的不同而不同.本文依据一阶响应曲面设计原理,设计了铺层参数不同水平的方案.以整体结构性能最优为目标,铺层参数为自变量,叶片强度、刚度为响应变量,采用Minitab中的田口设计法进行试验设计,模拟了叶片的静态结构性能;经多元线性回归构建了铺层参数与Tsai-wu失效因子、最大位移之间的一阶数学模型,进行了显著性检验;分析了铺层参数对叶片性能的影响,验证了方法的可行性和有效性.     

接触式低温固定中样品内部传热过程的分析

建立了用于电子显微镜生物样品制备的接触式低温固定法中的传热过程模型,并求得了一维常物性条件下的精确解。讨论了样品内部冷却速率的一些变化规律及其与样品初始温度和固化温度的关系,为实际的低温固定操作提供了理论指导。     

半埋热油管道传热研究

受飓风、暴雨、泥石流等恶劣天气的影响,埋地管道可能局部处于半掩埋状态。目前半埋管道传热计算多采用“线性插值”模型。建立了半埋热油管道的流（空气水）—管—土耦合传热机理模型,并利用数值模拟手段对不同条件下管道的传热特性进行了研究。结果表明,管道的总传热系数、出口温度和土壤蓄热量与管道的相对埋入面积呈明显的非线性关系;线性模型与机理模型的计算结果在趋势与数值方面均具有较大偏差;管道刚好完全掩埋时与完全不掩埋时相比,总传热系数出口温度的差异较大,且管径越大,差异越显著;当环境流体的温度较低时,管道出口温度对相对埋入面积更敏感。     

粘弹性稠油的驱替特征及其影响因素分析

在粘弹性稠油一维两相驱替数学模型基础上,考虑影响稠油松弛特性的两个因素：温度和胶质-沥青质含量(体积分数）,进行了数值求解,分析了松弛特性的影响因素及其对水驱稠油的影响。分析表明：温度越高,松弛特性越弱;胶质-沥青质含量越高,松弛特性越强,粘弹特性越显著;松弛特性可以降低驱替压力梯度,提高含水饱和度,推迟见水时间,延长开采时间,提高采收率,改善水驱粘弹性稠油的开发效果,但其影响随着温度的升高或胶质-沥青质含量的降低而减弱。研究成果为粘弹性稠油的驱替特征及其开发效果的研究提供了理论指导。