基于边界元方法的缓蚀剂对结构电偶腐蚀缓蚀效果研究

目的研究THFS-10软膜缓蚀剂和THFS-15长效硬膜缓蚀剂在海洋环境下对于海军某型装备结构电偶腐蚀的缓蚀效果。方法采用等效浸泡测量法,得到ZL115-T5铸铝合金、30Cr Mn Si A钢以及C41500海军黄铜在不同条件下的极化曲线和交流阻抗谱。以此为边界条件,基于边界元方法,对涂覆缓蚀剂后结构的电偶腐蚀行为进行仿真,对比分析两种缓蚀剂对该异种金属连接结构电偶腐蚀的缓蚀效果。结果 THFS-15能够显著减轻上述三种不同材料偶合时的电偶腐蚀,THFS-10则在在一定程度上加速了三者之间的电偶腐蚀。结论根据仿真结果,给出了THFS-10和THFS-15两种缓蚀剂的具体使用建议和注意事项。     

数值仿真技术在腐蚀与防护领域应用研究进展

简要叙述了人工神经网络在大气、海水、土壤腐蚀方面的应用,系统分析了二维、三维元胞自动机的发展现状和发展趋势,及其在金属腐蚀与防护领域的应用研究进展。最后提出作为一种新兴的腐蚀与防护研究技术方法,腐蚀数值仿真技术展示出了强大的发展动力,未来的腐蚀数值仿真技术应朝着建模网络化、功能智能化、系统集成化方向发展。     

高温高湿高盐环境雷达典型部件腐蚀分析

目的研究雷达典型部件长期工作在高温、高湿、高盐雾等环境下腐蚀情况的影响机理。方法提出在该环境下对雷达典型部件多场耦合的仿真计算方法,以计算流体动力学(CFD)软件FLUENT为平台,建立雷达典型部件的有限元模型,对雷达典型部件进行仿真模拟分析。结果得到了雷达典型部件的温度、湿度和盐度分布云图和综合环境腐蚀云图,从腐蚀云图可以看出,部件表面腐蚀程度在0.6 mm以上,腐蚀程度比较严重,仿真结果与实际检测结果较为吻合。从分布云图可知,单一的温度或盐度因素对部件表面的腐蚀情况影响较小,湿度对其影响较为显著。结论验证了仿真计算方法的合理性和正确性,为雷达典型部件的动力学仿真,为其腐蚀现象的进一步研究及预防提供了理论指导。     

航天器结构声振耦合问题的有限元-边界元方法数值仿真研究

针对高超声速、结构轻量化带来的航天器复杂结构声振耦合动力学环境难以精准预示问题,提出一种基于有限元-边界元(FEM-BEM)方法的声振耦合问题数值仿真方法。分析国内外求解声振耦合问题的主要数值仿真方法,从影响航天器性能设计的低中频声振耦合动力学特性入手,采用有限元-边界元方法,以航天器典型结构截锥壳为研究对象,开展混响噪声作用下的声振耦合研究。建立了声振耦合模型,获得了主体结构、主要支撑结构及设备的声振耦合响应。提出的数值仿真方法和仿真分析过程,为航天器声振耦合分析提供了理论基础和仿真手段。     

船舶海水管路冲刷腐蚀仿真分析及预测

目的 获取船舶海水管路系统中弯管在不同因素影响下的冲刷腐蚀规律,预测其冲刷腐蚀速率.方法 采用试验测试和数值仿真相结合的方法,研究管路系统中弯管在不同海水流速、管径、弯径比影响下的冲刷腐蚀规律,采用灰色关联分析各因素对冲刷腐蚀影响的严重程度,最后建立冲刷腐蚀速率预测方程.结果 随流速增加,最大冲刷腐蚀速率先增大、后趋于平稳;随管径增加,管壁最大冲刷腐蚀速率逐渐减小;随弯径比增加,管壁最大冲刷腐蚀速率先减小后略有增加.不同因素对冲刷腐蚀速率影响的严重程度由大到小为弯径比、流速、管径.结论 数值仿真方法可快速获取管路参数变化对冲刷腐蚀速率的影响,基于仿真结果建立的冲刷腐蚀速率预测方程可以很好地预测不同因素影响下的弯管冲刷腐蚀,有较高的预测精度.     

基于元数据管理的防腐蚀技术网络数据库设计

基于元数据管理的数据共享方式,参照Dublincore元数据标准体系,建立了符合防腐蚀技术数据管理的元数据标准体系,实现防腐蚀技术数据的元数据集中存储、集中管理,对录入数据进行严格的质量控制.采用ASP.NET技术,开发了Windows环境下的网络防腐蚀技术数据库查询系统.该数据库查询系统由6部分组成:产品零件防腐蚀设计库、工程结构防腐蚀设计库,材料自然环境腐蚀数据、腐蚀标准规范库、腐蚀失效分析库以及腐蚀知识数据库.系统所有数据资源可实现网络共享,用户可方便快捷地获得防腐蚀设计和控制方面的解决方案.     

元基因组和元转录组学在环境微生物中的应用

元基因组学直接针对从环境中提取的微生物遗传物质进行分析和研究,不仅巧妙避开了微生物纯培养的步骤,而且可以根据不同的研究目的对特定环境中所有的DNA序列进行分析,为研究未培养微生物开辟了新的途径。伴随元基因组学的发展,元转录组学也应运而生,成为研究功能基因组学的重要方法。将2种方法结合起来更有助于了解复杂环境微生物的基因组成与表达情况,获得一些新的发现。该文就元基因组学和元转录组学的概念、优势、研究方法、基本思路,以及在环境微生物学中的最新成果进行总结和展望。     

民航客机乘员应急疏散仿真研究

对民航客机乘员应急疏散的仿真研究,不仅有助于飞机初始设计阶段对舱门尺寸、位置的布局设计,而且对客舱布局设计也有重要价值。本文在深入分析民航客机客舱内空间布局和乘员疏散特点的基础上,建立了模拟民航客机乘员应急疏散的元胞自动机模型,该模型将传统网格精细化为10cm×10cm的网格,从而更精确地模拟了乘员在应急疏散时正常前进与侧身前进的情形,同时考虑乘员的疏散速度可变,对元胞的是否可进入做了更符合实际的分析。通过采用该模型对舱门打开个数以及乘员年龄结构对应急疏散时间的影响进行仿真研究,结果表明:舱门开启个数对乘员应急疏散时间有着重要的影响,舱门打开过少会造成乘员长时间滞留在座位上;乘员的年龄结构也会影响乘员的疏散时间,老年乘员会对其身后的年轻乘员的疏散速度产生影响。采用精细化网格划分机制所建立的应急疏散仿真系统与传统元胞自动机算法相比,更接近于实际,具有一定的实用性。     

海洋环境金属材料腐蚀与防护仿真研究进展

总结了国内外海洋金属腐蚀与防护仿真文献,分析归纳了电偶腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀仿真的研究现状,仿真结果的准确性和可靠性均得到了验证。然后从涂层、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、表面处理和改性等方面简要叙述了海洋装备腐蚀保护的研究进展,详细介绍了海洋装备阴极保护仿真的研究进展。最后展望了数值仿真技术在海洋腐蚀与防护领域发展前景,提出了重点发展任务和发展方向。     

用物元分析法优选大气环境测点

在构造了大气环境监测的标准物元矩阵和节域物元矩阵的基础上,应用物元分析中的关联函数定义,对大气环境监测优化布点进行了研究。应用于实例结果表明物元分析法是环境监测优化布点的一种简便有效的方法。      

Finite element modeling of microstructural changes in dry and cryogenic machining of AZ31B magnesium alloy

Unsatisfactory corrosion resistance is one of the major disadvantages of magnesium alloys that impede their wide application. Microstructural changes, especially grain sizes, of Mg alloys have significant influence on their corrosion resistance. Cryogenic machining was reported to effectively induce grain refinement on Mg alloys and has a potential to improve their corrosion resistance. It is important to model these changes so that proper machining conditions can be found to enhance the corrosion rate of Mg alloys. In this paper, a preliminary study was conducted to model the microstructural changes of AZ31B Mg alloy during dry and cryogenic machining using the finite element (FE) method and a user subroutine based on the dynamic recrystallization (DRX) mechanism of Mg alloys. Good agreement in terms of grain size and affected layer thickness was found between experimental and predicted results. A numerical study was conducted using this model to investigate the influence of rake angle on microstructural changes after cryogenic machining.     

压载舱阴极保护系统性能仿真及优化

针对压载舱结构复杂、电流屏蔽现象严重导致牺牲阳极数量和位置精确设计困难,以及目前基于经验法设计的牺牲阳极保护系统常导致局部欠保护或过保护的问题,开展了基于边界元法的压载舱保护电位仿真和优化研究.研究结果表明,建立的压载舱牺牲阳极保护边界元模型可准确模拟压栽舱保护电位分布,优化后的牺牲阳极保护系统保护电位分布更均匀,船舶...     

极地船舶冰载荷研究方法综述

梳理了船冰相互作用时冰载荷的研究方法,从理论分析法、试验方法和仿真模拟方法三个方向进行了分类综述。首先,阐述了理论分析法中直接计算法和概率法的原理和适用性,着重论述了直接计算法分别在总体冰载荷与局部冰载荷的应用。其次,重点介绍了试验方法中的室内模型试验和实尺度实测的研究成果和进展,并指出试验方法在海冰制备、设备环境等方面的研究难点。然后,比较分析了仿真模拟方法中的有限元法和离散元法,简述了各自的优缺点与适用范围,认为有限元法在分析结构失效、断裂等过程中有一定的优势,但对冰的破碎过程的模拟则不如离散元法。最后,讨论总结了船冰相互作用时冰载荷研究方法发展趋势和存在的问题,为领域学者提供一定的参考。     

基于罚函数法和Backofen模型的刚粘塑性有限元列式推导

讨论了刚粘塑性有限元法，对其基于罚函数法和Backofen模型的求解列式进行了详细的推导。     

某海洋平台上海水篮式过滤器事故分析

目的研究分析东海某一海上平台海水用篮式过滤器发生的腐蚀和堵塞事故原因。方法从海洋平台海水系统用篮式过滤器的原理、工艺流程、材料选择、滤网精度,滤芯设计、人工操作等多方面进行分析。结果受内压滤芯结构要优于受外压滤芯结构,如果过滤精度选择过高,会增加压差,造成滤芯堵塞。结论篮式过滤器滤芯单元应采用多滤芯的受内压结构,过滤精度应根据下游用户要求来确定。     

环件轧制过程的显式有限元模拟分析

用于金属成形进行模拟的有限元方程的求解方法,主要有隐式和显式积分两种方法。对于复杂的三维变形分析,如环件轧制,隐式方法需要很长的运行时间。而利用显式方法,可以达到很好的效果。文中利用Abaqus/Explicit通用有限元程序对径向环轧进行了模拟。     

大气环境质量综合评价的物元分析法

根据物元分析基本理论 ,给出了大气环境质量综合评价的物元分析法。实例分析表明 ,其结果与灰关联分析方法、模糊综合评判方法、污染损失率法和变权识别模型的评价结果相一致。物元分析法是一种解决不相容问题的简便、有效的评价方法     

浅水湖泊TP分布的迎风有限元数值模型研究

从控制方程出发,以Galerkin有限元法为基础,结合有限元法的较新改进,推导、建立了一个适合于浅水湖泊TP浓度分布计算的二维迎风有限元的数值模型,并将其应用于太湖,研究了太湖水体中TP分布特征。      

温度环境试验中试件温度稳定时间估算方法

研究了温度环境试验中试件温度稳定时间的估算方法。以非稳态传热学理论为基础,分别用集中参数法和有限元法计算、分析试件的温度稳定时间。给出了集中参数法确定试件温度稳定时间的计算公式,确定了集中参数法的适用范围。研究了试件外表面与试验介质之间的传热系数确定方法,考虑风速、试件外形和试验介质性质对传热的影响。将集中参数法与有限元法计算、分析结果进行比较,相符性较好。