摘要：按层流流动理论,采用数值方法模拟了随机分布纤维束间纵向流动时的量纲1速度分布,讨论了中空膜组件中纤维的装填率对流动阻力系数fRe和纤维束间流量分布的影响,并得到了0.1≤≤0.7范围内的fRe与的关系式。模拟结果表明,对于随机分布的纤维束,纵向流动速度分布不均匀,存在明显的偏流现象;由Voronoi划分所得的子单元通道面积分布与流量分布存在一定的关系,装填率对此关系影响较小。流动阻力系数fRe明显小于相同装填率下纤维按正三角形排列时的数值,它的模拟值与Sullivant和Costello等的实验值基本一致,随装填率增大而增大。

摘要：按层流流动理论模型,对纤维为随机分布的中空纤维膜组件的壳程,在恒定壁面传质量和恒定壁面浓度边界条件下的传质现象进行了数值模拟,并得到了不同装填率下传质Sherwood数关联式。结果表明,纵向层流时,随机分布纤维间的传质仍可分进口段和充分发展段。对于某一给定的纤维束,在传质的充分发展段,传质Sherwood数为一个定值,且较纤维束规则排列时小得多,纤维分布不均一性将导致膜组件的传质能力下降。在传质进口段,传质Sherwood数也较纤维束规则排列时要小,装填率不但对传质系数的关联式Sh=BReaScbf(de/L)的系数B值有影响,且对该式中的Reynolds数的指数a和Schmidt数的指数b值也均有影响。

摘要：洞室开挖后,其周边通常会产生许多随机分布的贯穿裂隙,直接影响洞室围岩稳定,研究随机分布贯穿裂隙岩体的变形及变形特性具有重要意义。基于线弹性理论和线性刚度理论计算岩石和裂隙的位移,用概率的方法建立了随机分布贯穿裂隙岩体变形的计算模型,给出了随机分布贯穿裂隙岩体的等效弹性模量和等效泊松比,研究了岩石和裂隙的材料参数和几何参数对岩体等效弹性模量和等效泊松比的影响。可得如下结论:等效弹性模量和等效泊松比随着岩石弹性模量的增大而增大;等效泊松比随着岩石泊松比的增大而增大;等效弹性模量和等效泊松比随着裂隙法向刚度的增大而增大;随着剪切刚度的增大,等效弹性模量逐渐增大,而等效泊松比则逐渐减少;随着裂隙平均间距的增大,等效弹性模量逐渐减小,等效泊松比在平均倾斜角较小时逐渐增大,在平均倾斜角较大时逐渐减小;随着裂隙平均倾斜角的增大,等效弹性模量先减小后增大,而等效泊松比先增大后减小。模型能较全面地考虑构成岩体的岩石和裂隙的材料参数与几何参数对岩体变形的影响,其结果对研究洞室围岩的变形和工程设计有一定的参考价值。

摘要：针对一类非线性网络化控制系统,根据网络诱导时延两个主要部分即传感器到控制器时延及控制器到执行器时延的不同随机分布特性,利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法得到了闭环系统的均方稳定性条件.在系统闭环方程中引入时滞的随机分布特性,获得一种新形式的Lyapunov-Krasovskii方程,降低了控制器设计方法的保守性.仿真结果表明了该方法的有效性.

摘要：高温气冷堆是新一代反应堆系统的热门候选堆型,已经受到国际上越来越多的关注。为设计和分析这种堆型,因其特有的包覆颗粒燃料引入了双重非均匀性,需要应用随机分布模型。对粗网格模型、细网格随机(FLS)模型、随机顺序添加(RSA)模型、子网格随机(Sub-FLS)模型和Metropolis模型等进行了研究,通过计算分析比较给出了各种模型的优缺点。结果表明:子网格随机模型和连续的RSA模型非常接近参考值,但是连续RSA模型的建模时间随着燃料体积份额的增加连续快速上升。

摘要：掌握列车移动荷载作用下路基的动应力响应特性可为路基沉降预测、状态评估提供依据。建立重载铁路车辆-轨道-路基三维动力有限元模型,并在钢轨轨面引入中国三大干线不平顺轨道谱以实现轨道不平顺的模拟。通过数值计算,分析了轨道高低不平顺对路基面动应力分布的影响,统计了4种列车轴重下路基面3个位置(钢轨下方,线路中心)处的动应力峰值沿线路纵向的分布,对路基面动应力峰值的随机分布形式进行了正态性检验,对动应力峰值的最大值进行了预测。结果表明:轨道不平顺导致路基面动应力沿路基面中心不对称,路基面动应力峰值沿线路纵向服从正态分布。随着轴重的增大,动应力峰值离散程度增大,动应力峰值分布曲线变陡。动应力峰值的预测值和现场实测值相吻合,证明了有限元模型及统计分析方法的正确性。研究结果对路基动变形及累积沉降的可靠性分析提供依据。

摘要：具有随机孔隙的多孔泡沫在声音管理应用中得到越来越多的利用,其吸声系数通常作为性能评估和设计优化的关键声学参数.根据不同的加工方法,泡沫中的孔隙可以是全开或半开的,并且通常表现为分形分布特征.为了便于工程应用,有必要对这些泡沫的吸声系数进行分析预测.然而,分析预测泡沫的吸声系数是一个挑战.因此,本研究提出了半开孔和全开孔的简化代表结构来微观分析泡沫内部的流动特性,并应用分形理论来描述随机分布的孔隙.引入一个叫“开孔度”的参数来表征孔隙的开放程度,可以解析地获得代表结构的粘性和热特征长度.随后,在经典吸声系数Johnson-Champoux-Allard模型的基础上,建立了一种将代表结构与分形理论统一起来的解析模型,从而可以将吸声系数作为具有全开/半开孔泡沫的关键形态参数的函数进行预测.与已有的实验测量和数值模拟结果相比,本文提出的分析模型可以较好地预测了半开孔和全开孔泡沫的关键流动特性和吸声系数.在0到4500 Hz的频率范围内,半开孔泡沫相对于具有相同孔隙率的全开孔泡沫可以更好地衰减声波.在孔隙率为0.95的条件下,半开孔泡沫的总体吸声系数分别提高了21.2%、57.7%和75.8%,此时开孔度由0.75到0.50降低了0.25.

摘要：基于蒙特卡罗方法,利用ANSYS的APDL参数化设计语言,构建随机分布纳米颗粒增强陶瓷基复合材料性能数值分析模型,利用均质化理论计算不同体积比纳米颗粒增强陶瓷基复合材料的热膨胀系数、有效弹性模量和热残余应力。结果表明,所建模型计算的结果与用经典理论方法计算的结果基本吻合,证明所建模型是可靠的,其中三维模型能更准确地分析纳米颗粒体积比较大时微观结构对应力分布状态的影响。

摘要：探讨了随机分布贴片构成的频率选择表面在吸波材料应用中的原理,提出了用随机分布的电阻贴片来拓展吸波带宽和提高吸收率。用有限元方法仿真分析了这种频率选择表面应用于吸波材料设计的可行性。讨论了表面占有率、表面电阻率以及分布形式对复合材料反射率频率特性的影响。仿真结果证明包含这种新型FSS结构的吸波材料可以很好地改善材料的吸波性能。

摘要：为克服无相关历史数据的困难,满足首次设计峰谷分时电价时挖掘居民用户行为规律的需要,提出一种模拟居民对分时电价需求响应规律的模型。在一定的响应行为随机分布假设前提下,首先通过问卷设计与抽样调查,统计目标地区居民在各种设定的电价情景下选择执行分时电价的频率及概率;其次结合问卷种类与统计结果设计模型的输入、输出属性并确定训练样本集合;最后在训练样本集的基础上运用LSSVM回归算法构造响应行为预测模型。该模型可在输入一定幅度内任意分时电价的情况下,输出对应的目标居民平均响应结果及标准差,从而实现了在无历史数据时,对居民在分时电价下的响应规律进行模拟,并为更多研究提供数据支持。算例仿真验证了该模型方法的合理性以及可行性。