摘要：为了验证多级轴流压气机出口级性能,开展四级重复级低速模拟气动设计,并坚持以二维设计为主,三维数值验证为辅。利用相同的设计系统,建立了高低速压气机之间相似的二维流场和叶表无量速度分布。随后,低速与高速压气机三维数值计算结果对比表明,压升系数特性吻合,流场相似,且叶表无量纲速度由设计点到失速点保持一致的变化趋势,进一步验证了二维设计的可行性;利用相同的系统设计高、低速压气机,有利于形成高速-低速-高速的良性循环,有利于完善基于通流程序的设计体系,积累设计经验。

摘要：针对国际原子能机构(IAEA)板元件基准题进行了计算分析,对先进中子学栅格软件(KYLIN-Ⅱ)的中子输运计算功能进行了数值验证,结果表明该软件各模块开发是正确的,对复杂几何燃料组件的计算结果精度是可靠的。

摘要：研究高应变率冲击爆炸荷载作用下水工碾压混凝土大坝结构的动力响应,离不开对筑坝材料动态力学特性和本构关系的深入认识。参考实际水工混凝土大坝筑坝材料的配合比和施工方式,制备碾压混凝土试样,分别开展了静态压缩试验和分离式霍普金森压杆(SHPB)试验,以探求碾压混凝土的动态力学特性。基于静、动态力学试验结果,对目前多用于描述混凝土类材料高应变率下力学行为的HJC模型的强度面、应变率增强效应和破坏准则进行了修正,并利用有限元计算手段,建立SHPB试验的数值模型,以验证修正HJC模型的有效性。结果表明:碾压混凝土在高应变率冲击荷载下的动态力学特性表现出明显的应变率效应,动态压缩强度随应变率增加而提高,且与试样尺寸有关。基于试验数据的改进HJC模型有效预测了碾压混凝土在高应变率冲击荷载作用下的动态力学行为,数值计算得到的重构应力--应变曲线基本与SHPB试验结果吻合,采用最大主应变失效准则模拟得到了与SHPB试验加载过程中接近的试样损伤破坏模式,研究成果可用于碾压混凝土结构的抗冲击爆炸设计中。

摘要：针对喷管型流入控制装置(ICD)在低流量下流动阻力等级(FRR)过大,而高流量下过小的不足,提出了改进思路,并进行了数值验证。为了更好地评价装置改进后的性能,选取流动阻力等级为0.8的其他3种ICD(喷嘴型、喷管型和螺旋通道型)与之比较,并通过数值模拟手段对各装置的流体参数敏感性及结构参数优化进行研究。研究结果表明:不同装置受不同流体敏感性的差异主要体现在黏度上。FRR大小取决于最小过流面积大小和流道长度,而最小过流面积影响ICD的抗冲蚀和防堵塞性能。自调流式喷管型ICD对黏度变化较不敏感,最小过流面积较大,抗冲蚀和防堵塞性能较强,并能够根据储层流量的大小自动调整FRR,使得流入剖面更加均匀,总产量最大。

摘要：利用能量等效假设,结合混凝土结构设计规范中的混凝土受压本构关系,引入标量形式的损伤变量,提出了新的混凝土损伤模型,以用于混凝土结构的损伤分析。新的损伤演化方程中的材料参数值完全由试验标定;以单边切口混凝土梁的四点剪切加载为例,在ABAQUS有限元分析软件中采用该模型进行结构损伤分析,结果表明,模型损伤演化结果符合数字散斑试验结果趋势,说明该损伤模型用于混凝土结构损伤分析是可行的。

摘要：采用反问题设计方法,在满足设计流量、转速、扬程、推力等参数的条件下对原始导叶进行重新设计,以提高喷水推进泵导叶性能。通过调整叶片载荷分布,构造了前、中、后3种加载形式,获得了相应的导叶形状。使用计算流体动力学方法,在额定工况下对所得导叶进行数值模拟,选择最优结果并在多工况下进行数值计算并验证推力。计算结果表明:前载型导叶流道较短,可有效抑制角区分离,额定工况下导叶效率达到94.95%,喷泵效率较后载型提升2.14%,扬程高出设计参数3.24 m,变工况条件下推力均高出设计要求。计算结果验证了反问题设计方法的可行性及有效性。

摘要：基于相似理论设计构建地面试车台缩比模型、发展航空发动机模型试验技术具有许多优势。对于地面试车台缩比设计,保证模型地面试车台与原型地面试车台流场相似性是研制模型地面试车台的关键问题。利用方程分析法,推导、提出了地面试车台缩比需要满足的相似准则,并在满足该相似准则的前提下,对按照20:1进行缩比设计的模型地面试车台进行了数值验证。验证结果表明,该缩比设计基本能够实现模型地面试车台对原型地面试车台流场气动特性的复现,具有重要的理论意义和工程实用价值。

摘要：H型加强圈因可显著提高圆筒的临界失稳压力而在真空容器中应用广泛,但基于GB 150-2011标准进行设计需要经过反复试算,流程繁琐。本文推导了圆筒形真空容器H型加强圈的简化设计计算公式,并通过建立数值计算模型验证了简化公式的准确性,最后通过对设计计算算例进行分析,研究了H型加强圈结构参数设计及其对圆筒形真空容器稳定性和经济性的影响。结果表明:本文推导的H型加强圈简化设计计算公式可在满足结构稳定性要求的前提下,一次性通过设计曲线快速对H型加强圈进行设计和校核;增大H型加强圈的高度和厚度可提高圆筒的临界失稳压力;与矩形加强圈相比,采用H型加强圈可降低材料的用量,提高经济效益。研究成果可用于指导圆筒形真空容器H型加强圈设计计算并为结构完整性评价提供理论参考。

摘要：目的对引入损伤变量的混凝土结构进行损伤分析.方法结合混凝土规范中混凝土受拉应力-应变曲线数据和能量等效假设;在ABAQUS有限元分析软件中采用损伤模型进行结构分析,新的损伤演化方程中的材料参数值由试验标定;对混凝土试件的单轴拉伸行为和三点弯曲行为进行数值验证.结果提出了新的混凝土分段曲线损伤模型;单轴拉伸梁最大损伤值为0.9329,三点弯曲梁最大损伤值0.989;模型损伤演化结果符合试验趋势.结论较好地描述我国现行混凝土规范中给出的混凝土材料本构关系,新的混凝土损伤本构模型可以用于混凝土结构的损伤分析.

摘要：飞行器再入大气层时的姿态稳定性事关飞行安全,是气动设计的关键问题之一.文章采用非线性自治动力系统分叉理论,耦合求解非定常Navier-Stokes方程和俯仰运动方程,研究了钝体和细长体两类航天飞行器再入过程单自由度俯仰运动失稳问题.研究表明,航天飞行器再入时,如果仅有1个配平攻角,随Mach数降低,其配平攻角处的俯仰姿态失稳一般对应于Hopf分叉,并存在亚临界Hopf分叉和超临界Hopf分叉两种失稳形态;如果再入时随着Mach数的降低,其配平攻角由1个演化至多个(一般为3个),其配平攻角处的俯仰姿态失稳形态将更为复杂,可能发生鞍结点分叉形态的刚性失稳行为;随Mach数的进一步降低,其俯仰运动还可能进一步发生Hopf分叉和同宿分叉.