基于发射环境炮–弹–引耦合仿真的中大口径加榴炮机械触发引信失效分析

目的 研究高动态发射环境中大口径加榴炮机械触发引信及其内部典型机构的响应特性和底层失效原因。方法 建立炮–弹–引耦合数值模型,开展0号装药、1号装药、0.4''装填角和身管中等程度磨损等4种工况下的动力学仿真,对比不同工况下引信典型部位的响应特性。结果 装药量和火炮身管磨损量是引信典型部位载荷响应的主要影响因素,身管磨损量是弹丸出炮口姿态角的主要影响因素。身管中期磨损条件下,引信夹板部位膛内径向过载响应峰值达2 498.4g,为初始状态的6.1倍;回转体轴响应峰值达4 296.1g,为初始状态的1.5倍;弹丸出炮口俯仰角达0.4°,为初始状态的4.4倍。试验验证结果表明,典型特征参量的仿真模拟误差不大于5%。结论 弹丸发射过程中,远离弹轴的引信安全系统轴类零件会承受更大的轴向载荷冲击和径向多维度载荷冲击,更容易导致与夹板配合的轴孔结合处发生失效。火炮身管磨损会导致榴弹配用引信在内弹道和出炮口承受更高的径向过载,以更大的姿态角进入外弹道飞行,是中大口径加榴炮机械触发引信外弹道飞行章动角增大的主要因素之一。     

漏感变压器稳压特性的有限元仿真分析

针对漏感变压器特殊的铁芯磁路结构与外部工作电路,运用有限元仿真分析方法精确构建物理模型,求解漏感变压器三维空间磁场分布,分析漏感变压器输入输出特性与铁芯磁化过程。该研究为漏感变压器的设计、测试以及优化提供一种实用化分析方法,有效解决非线性复杂电磁场计算难题,准确刻画磁感线矢量分布,能够显著降低研发与生产成本。     

高压CO2管道泄漏的瞬态行为数值研究

作为碳捕捉与封存(CCS)技术中重要的一环,高压CO2管道运输过程中极有可能发生破裂事故,导致CO2的大规模泄漏,进而对周围造成一定的危害.针对CO2管道泄漏的瞬态过程准确预测问题,利用用户自定义函数(UDF)和用户自定义真实气体模型(UDRGM),将Span-Wagner状态方程和Lee相变模型嵌入Fluent求解器中,建立了非平衡相变数值模型.并通过与相关试验数据进行对比分析验证了该模型的准确性.在此基础上,进一步分析了小尺度泄漏模型的瞬态行为.结果 表明:泄漏发生后形成的两相流加速膨胀形成马赫盘结构;出口质量流量迅速上升到32.5 kg/s,然后慢慢增加到35 kg/s左右,随后保持稳定;射流区域的温度低于环境温度,在10 ms内的最低温度接近254 K.     

基于CFD仿真分析的大型运动会主火炬塔安全评估

举办大型运动会期间,火炬塔燃烧产生的热量可能会对周围物体产生不利影响,一般需要进行安全评估.利用消防安全工程学原理,提出了大型运动会火炬塔安全评估方法,建立了各个分析对象的安全判定标准；采用CFD(计算流体动力学)软件,对某运动会期间主火炬塔燃烧对周围物体的影响进行了数值仿真；通过对火炬塔燃烧状况、环境条件和周围物体进行具体分析,遵从最不利原则,建立了5个计算场景,分析了在主火炬塔燃烧产生热量的作用下,周围LED显示屏、威亚、看台膜材料的温升,根据预先设定的安全判据,可以判断出周围物体均处于安全状态.     

煤矿大功率UPS电源系统开发建模和仿真

利用Saber仿真技术建立了一个功率10 k W的UPS系统模型,实验验证了Saber环境下UPS模型建立的有效性,为煤矿大功率UPS电源开发提供了理论和技术参考。     

蚁群投影寻踪回归在湖泊水质富营养化评价中的应用

根据湖泊富营养化特性,选择总磷(TP)、总氮(TN)、耗氧量(CODMn)、透明度(SD)、生物量等5个评价指标作为评价因子,建立湖泊富营养化评价的投影寻踪分析模型,采用蚁群算法对评价模型进行优化,并将该模型应用于我国8个湖泊富营养化程度的评价。研究表明:投影寻踪回归分析法,避免了传统评价方法由于主观原因造成的误差,评价结果合理可信、方法简单,为湖泊水体营养化状态的评价提供了新途径。     

城市生态工业系统模拟、优化调控方法研究

工业化是城市实现现代化与可持续发展的必经阶段,但面临着严重的资源与环境问题。生态工业是实现生产发展、资源利用和环境保护良性循环的有效模式。文章在依据工业生态学原理对长春经济技术开发区玉米、汽车零部件产业链进行规划基础上,采用系统动力学vensim模型进行模拟与优化调控。最后结合灰色系统方法完成系统多种替代方案的多级评价,促进以工业代谢过程为核心的资源高效利用和环境影响最小化。结果表明,所建立的长春经济技术开发区生态工业系统动力学仿真模型可对其结构、功能进行分析,确定不同子系统间的动态作用关系,并得到不同规划方案时变条件下的发展结果。结合灰色聚类评估能够定量地反映系统在不同发展战略下的行为,并确定最优方案,具有较强可操作性。长春经济技术开发区生态环境现状较好,但随着经济发展和人口聚集,环境压力将加大,就此问题提出相应环境影响减缓和保护措施。     

基于系统动力学的村镇基础设施安全韧性仿真研究

与城市相比,村镇在基础设施建设水平和抵御灾害的能力等方面都较低。厘清灾害风险与村镇基础设施安全韧性的关系,并评估村镇基础设施应对灾害的能力,有利于村镇基础设施的规划建设。采用系统动力学方法建立村镇基础设施安全韧性仿真模型,在确定模型变量权重的基础上,对村镇基础设施安全韧性进行模拟仿真。以西安市西咸新区大王街道为例,设定了现状延续型、经济发展型、政府干预型和安全韧性建设型4种发展情景,模拟不同情景下2019—2030年大王街道基础设施安全韧性的动态变化。结果表明：预计到2030年,政府干预型方案中基础设施安全韧性水平可达到0.779,是上述4种发展情景中基础设施安全韧性水平最高的,建议大王街道在现有规划的基础上可以考虑政府干预的发展规划进行调整完善。研究结果可为其他村镇规划建设提供理论依据和有效方法。     

ETC系统运行的环境影响分析

为了评估ETC系统运行的环境影响,采用PARAMICS微观仿真平台,结合综合尾气排放模型(CMEM),建立收费站交通运行模型.通过PARAMICS提供的API函数对车辆换道模型进行建模,并对仿真平台的关键参数进行校验,使仿真结果符合收费站的实际运行情况.在此基础上,从油耗和尾气排放量等方面对收费站运行情况进行定量分析.针对车道流量、车辆通过速度以及ETC车辆比例等因素,研究ETC车道以及收费站运行过程的环境影响.结果发现,通过ETC车道的车辆油耗总量随流量增长呈线性增长趋势,通过速度的提高使通过车辆的油耗总量和尾气排放量快速下降.最后选择华南快速干线新港东收费站进行实例分析并提出实施ETC系统的改进建议.