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瞬变电磁探测土质堤坝渗漏病害的正演模拟与工程应用
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作者 张盛行 汤雷 +2 位作者 朱春光 石蓝星 明攀 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期392-397,共6页
渗漏是土质堤坝的高发病害,瞬变电磁法有望实现堤坝深部渗漏低阻区的高效探测。采用有限元方法正演模拟了瞬变电磁场在堤坝内部扩散过程,揭示了瞬变电磁测量曲线对渗漏低阻区域的响应规律,量化分析了有、无渗漏通道磁感应强度的变化,最... 渗漏是土质堤坝的高发病害,瞬变电磁法有望实现堤坝深部渗漏低阻区的高效探测。采用有限元方法正演模拟了瞬变电磁场在堤坝内部扩散过程,揭示了瞬变电磁测量曲线对渗漏低阻区域的响应规律,量化分析了有、无渗漏通道磁感应强度的变化,最后结合实际工程开展了现场试验。结果表明:瞬变电磁场在堤坝内部呈椭球形扩散,渗漏低阻区使特定采样时间窗口的磁场分布相对集中、磁感应强度大幅增大,在多测道图上呈现为局部上凸型且表现出明显的体积效应;响应过程中,磁感应强度呈对数型降低,采用相对偏差值可凸显堤坝内部渗漏低阻区的响应;经现场试验和钻孔取芯比对,瞬变电磁法能够有效探测渗漏低阻区,相对偏差值多测道图和视电阻率图谱能够直观展示堤坝内部低阻分布区域。 展开更多
关键词 堤坝渗漏 瞬变电磁法 多测道图 数值模拟 工程应用
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组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究
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作者 王福谦 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期157-167,共11页
由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模... 由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,首先讨论组合式差动圆柱面电容器其中一组差动传感器的输出特性,指出改善该组传感器输出特性的途径,然后在该组传感器输出特性的基础上,研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性。理论分析和数值模拟结果表明,可通过5个途径来改善组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性:一是使转动与固定极板所对的圆心角相等;二是减小2个固定极板间隙所对的圆心角;三是增大转动、固定极板的半径并减小其差值;四是在转动、固定极板所对的圆心角相等的情形下,增大其圆心角的数值至π/2,使该传感器的测量范围增大至π/2;五是适度增加该组合传感器的单元数。该项研究不仅为在计及极板边缘效应情况下的电容传感器电容量的计算提供了一种新的方法,也消除了极板横向边缘效应对其输出特性的影响,提高了电容传感器的测量精度,为传感器的设计与研究提供了一种新的思路,在科研上具有一定的理论意义和实用价值。 展开更多
关键词 组合式 差动式 圆柱面 电容倾角传感器 边缘效应 保角变换法 格林函数法 数值模拟 输出特性
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HMX基高固相PBX挤注装药安全性研究
3
作者 陈锦健 高文江 +2 位作者 王建华 王姝雅 张亚杰 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第7期1-7,共7页
针对90%以上固含量浇注PBX炸药体系流动性差,不适用于传统浇注工艺装药的问题,提出一种HMX基高固相PBX炸药配方为对象,采用数值模拟方法,获取了挤注装药过程中挤注压力、挤注出口直径、挤注温度对药浆流动的影响规律。结合改进的PBX炸... 针对90%以上固含量浇注PBX炸药体系流动性差,不适用于传统浇注工艺装药的问题,提出一种HMX基高固相PBX炸药配方为对象,采用数值模拟方法,获取了挤注装药过程中挤注压力、挤注出口直径、挤注温度对药浆流动的影响规律。结合改进的PBX炸药撞击感度与摩擦感度测试方法,获得了HMX基高固相PBX炸药最小发火应力。实验结果表明:挤注装药过程中药浆受到的最大应力远小于实验测试最小点火应力,结合工艺生产效率,确定了5 kg药量,挤注压力3 MPa,挤注模具出口直径12 mm,药浆温度60℃时为最佳挤注装药工艺参数。 展开更多
关键词 PBX炸药 挤注装药 数值模拟 炸药安全性 测试方法
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Application of Space-time Conservation Element and Solution Element Method in Intake and Exhaust Flows of High Power Density Diesel Engine 被引量:2
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作者 Guo-dong YOU Chun-long XU +2 位作者 Jun-feng XU Ming ZHU Zeng-quan WANG 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2013年第3期171-175,共5页
A one-dimensional pipe flow model of single-cylinder diesel engine is established to investigate the intake and exhaust flow characteristics of diesel engine in the condition of high power density(HPD).A space-lime co... A one-dimensional pipe flow model of single-cylinder diesel engine is established to investigate the intake and exhaust flow characteristics of diesel engine in the condition of high power density(HPD).A space-lime conservation element and solution element(CE/SE)method is used to derive the discrete equations of the partial differential equation for the intake and exhaust systems.The performance parameters of diesel engine with speed of 2100 r/min are simulated.The simulated results are in accordance with the experimental data.The effect of increased power density on charging coefficient is analyzed using a validated model.The results show that the charging coefficient is slowly improved with the increase in intake pressure,and is obviously reduced with the increase in engine speed. 展开更多
关键词 高功率密度柴油机 时空守恒元 排气流量 柴油发动机 应用 进气压力 偏微分方程 发动机转速
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多连通区域到狭缝圆环域的共形映射计算法
5
作者 赵鑫 吕毅斌 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第2期245-252,共8页
基于模拟电荷法,研究了将具有高连通度的有界区域映射到带有对数螺旋狭缝单位圆环域的共形映射计算法.提出利用BiCR(bi-conjugate residual)算法求解由Dirichlet边界条件建立的约束方程组,得到模拟电荷,进而构造出高精度的近似共形映射... 基于模拟电荷法,研究了将具有高连通度的有界区域映射到带有对数螺旋狭缝单位圆环域的共形映射计算法.提出利用BiCR(bi-conjugate residual)算法求解由Dirichlet边界条件建立的约束方程组,得到模拟电荷,进而构造出高精度的近似共形映射函数.数值实验验证了该文算法的有效性,并成功将该共形映射计算法应用到绕流仿真模拟中,模拟了有界高连通度区域内螺旋点涡的绕流. 展开更多
关键词 共形映射 模拟电荷法 有界高连通度区域 BiCR法 螺旋点涡
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计及边缘效应的差动圆柱面电容式倾角传感器的输出特性
6
作者 王福谦 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期603-611,共9页
为了研究差动圆柱面电容式倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论差动圆柱面电容器中的电场,给出其电容量随倾角变化的函数式,绘制出该传感器输出特性曲线,分析影响该传感器... 为了研究差动圆柱面电容式倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论差动圆柱面电容器中的电场,给出其电容量随倾角变化的函数式,绘制出该传感器输出特性曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。 展开更多
关键词 差动圆柱面电容器 倾角传感器 边缘效应 保角变换法 格林函数法 数值模拟 输出特性
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聚能射流问题的数值模拟 被引量:14
7
作者 郝莉 王成 宁建国 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期19-21,共3页
基于多物质流体的 Euler算法 ,用面向对象的 C++语言自行编制了 M- MMIC通用多物质二维流体弹塑性程序 ,对锥形聚能装药射流形成过程进行了数值模拟 ,并用 VISC2 D可视化软件对射流的形成过程进行动画演示 .计算结果符合聚能射流形成的... 基于多物质流体的 Euler算法 ,用面向对象的 C++语言自行编制了 M- MMIC通用多物质二维流体弹塑性程序 ,对锥形聚能装药射流形成过程进行了数值模拟 ,并用 VISC2 D可视化软件对射流的形成过程进行动画演示 .计算结果符合聚能射流形成的物理现象和规律 ,说明该物理模型和数值算法比较合理 ,可用于指导聚能破甲战斗部的工程设计 . 展开更多
关键词 聚能射流 欧拉方法 数值模拟 形成规律 聚能装药 二维流体弹塑性程序 破甲战斗
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应用模拟电荷法在线检测劣质绝缘子的研究 被引量:8
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作者 杨帆 何为 +1 位作者 姚德贵 李家祥 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期24-25,42,共3页
根据输电线路绝缘子串的标准电压分布采用模拟电荷法计算绝缘子附近的标准电场分布 ,再依次算出绝缘子串内有一片劣质绝缘子在不同位置时的电场分布情况并求出两次电场分布的差值。由现场实测电场值与标准值比较所得差值曲线即可判别是... 根据输电线路绝缘子串的标准电压分布采用模拟电荷法计算绝缘子附近的标准电场分布 ,再依次算出绝缘子串内有一片劣质绝缘子在不同位置时的电场分布情况并求出两次电场分布的差值。由现场实测电场值与标准值比较所得差值曲线即可判别是否存在劣质绝缘子。 展开更多
关键词 输电线路 模拟电荷法 在线检测 劣质绝缘子 绝缘子串
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基于PIC方法的GEO航天器表面材料充电过程研究 被引量:8
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作者 赵呈选 李得天 +5 位作者 杨生胜 秦晓刚 王俊 陈益峰 汤道坦 史亮 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1279-1284,共6页
地球同步轨道航天器在地磁亚暴环境下处于向光面和背光面的两侧会产生电位差。本文利用高能电子和高能离子的双麦克斯韦分布拟合同步轨道环境等离子体并加入二次电子和光电子的影响,建立了航天器的三维计算模型,利用基于PIC(Particle In... 地球同步轨道航天器在地磁亚暴环境下处于向光面和背光面的两侧会产生电位差。本文利用高能电子和高能离子的双麦克斯韦分布拟合同步轨道环境等离子体并加入二次电子和光电子的影响,建立了航天器的三维计算模型,利用基于PIC(Particle In Cell)方法的仿真程序,计算了航天器表面各材料的充电电位及其附近的等离子体的电位分布,以及低能电子、高能电子、二次电子和光电子的密度分布和充电电流分布,最后探讨了航天器不同表面材料电势随时间的变化情况。 展开更多
关键词 同步轨道航天器 PIC方法 数值模拟 介质充电
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基于SPH方法对不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻过程的模拟 被引量:17
10
作者 杨刚 傅奕轲 +1 位作者 郑建民 胡德安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期56-61,共6页
为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,通过自编程实现的光滑粒子法(SPH)对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可... 为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,通过自编程实现的光滑粒子法(SPH)对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可以为线性聚能射流数值模拟研究提供新途径。所开展的研究首先基于已有的线性聚能射流试验模型进行模拟分析,采用SPH方法有效实现了线性聚能射流的形成过程,数值模拟获得的射流头部速度与试验比对误差在10%以内。然后建立了装药质量、药型罩质量和装药横截面宽度相同的前提下不同药型罩线性聚能射流模型,数值模拟获得不同药型罩形成的射流特征以及侵彻金属靶板的开口宽度和侵彻深度随时间的变化规律。研究得到的不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻规律可为线性聚能射流的设计提供参考。 展开更多
关键词 光滑粒子法 聚能射流 侵彻 数值模拟
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采用优化模拟电荷法的三维电场计算 被引量:22
11
作者 刘晓明 王尔智 +1 位作者 曹云东 洪福贤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期14-17,55,共5页
主要研究了采用遗传算法(GA)与模拟电荷法(CSM)相结合进行电器三维电场的数值计算,在对传统CSM方法深入研究及分析的基础上,采用GA作为优化方法对模拟电荷量及其几何位置进行优化求解,达到以较少的模拟电荷进行较高精度三维电场的数... 主要研究了采用遗传算法(GA)与模拟电荷法(CSM)相结合进行电器三维电场的数值计算,在对传统CSM方法深入研究及分析的基础上,采用GA作为优化方法对模拟电荷量及其几何位置进行优化求解,达到以较少的模拟电荷进行较高精度三维电场的数值求解,并运用此原理对球-板电极、球棒-板电极结构及冲击发生器的三维电场进行实例计算,证实其可行性及实用性。 展开更多
关键词 遗传算法 模拟电荷法 电场 数值分析
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浅埋隧道围岩应力场的计算复变函数求解法 被引量:22
12
作者 王志良 申林方 +1 位作者 姚激 高成杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期86-90,共5页
对于受地表边界和地面荷载影响的浅埋隧道的围岩应力场,由于在数学处理上存在一定的困难,很难用解析解来进行分析,而通常采用边界元或有限元的数值方法来解答。为了求解浅埋隧道的应力场,采用边界配点来确定边界条件,同时用保角映射将... 对于受地表边界和地面荷载影响的浅埋隧道的围岩应力场,由于在数学处理上存在一定的困难,很难用解析解来进行分析,而通常采用边界元或有限元的数值方法来解答。为了求解浅埋隧道的应力场,采用边界配点来确定边界条件,同时用保角映射将一个含圆孔的半无限空间区域映射为圆环域,然后把这个区域内的解析函数展开成Laurent级数的形式,利用Muskhelishvili的复变函数理论和最小二乘法来确定解析函数的各项系数,从而求得浅埋隧道围岩压力的半数值、半解析解,最后通过算例给出了围岩应力的分布情况。计算结果表明,该方法计算精度高、计算量小,具有应用价值。 展开更多
关键词 保角映射 复变函数 浅埋隧道 半数值半解析解 计算复变函数法
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改进表面电荷法与三维空间电容的数值计算 被引量:8
13
作者 赵中原 邱毓昌 +2 位作者 方志 于永明 王建生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期67-70,共4页
该文对表面电荷法进行了改进,用曲面三角形单元取代平面剖分单元,并用二次项进行插值,给出了剖分单元上的数值离散格式。利用改进的表面电荷法,对均压环和平板对地电容进行了数值计算。结果分析表明,计算值与测量值有相当好的一致性。
关键词 表面电荷法 三维空间电容 数值计算 高压电力设备
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复杂断块油藏地质模型修正技术探讨 被引量:8
14
作者 吕迎红 杜燕 +2 位作者 邹存友 李荣勤 王金志 《断块油气田》 CAS 2007年第6期17-18,共2页
针对复杂断块油藏数值模拟模型中出现的构造变形、地层接触关系不对、断层两侧断距不对、毛厚度/有效厚度不合理以及参数调整后出现的"马赛克"现象,文中提出了相应的模型修正方法。该方法在中原油田的马厂、胡状等复杂断块油... 针对复杂断块油藏数值模拟模型中出现的构造变形、地层接触关系不对、断层两侧断距不对、毛厚度/有效厚度不合理以及参数调整后出现的"马赛克"现象,文中提出了相应的模型修正方法。该方法在中原油田的马厂、胡状等复杂断块油藏应用后,减小了数值模拟历史拟合误差,大大提高了剩余油研究精度,取得较好的挖潜效果。 展开更多
关键词 复杂断块油藏 数值模拟 地质建模 修正技术 符合率
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电阻型冲击电压分压器阶跃波响应的仿真 被引量:9
15
作者 王世山 何义 李彦明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期6-8,20,共4页
利用模拟电荷法获取冲击电压分压器的杂散电容分布 ,在考虑其残余电感、导线电阻和相关因素的分布参数后 ,得到了分压器系统过渡过程的等效网络。比较利用EMTP对该系统的阶跃波响应的仿真与测量结果表明 ,这种方法可较准确地仿真分压器... 利用模拟电荷法获取冲击电压分压器的杂散电容分布 ,在考虑其残余电感、导线电阻和相关因素的分布参数后 ,得到了分压器系统过渡过程的等效网络。比较利用EMTP对该系统的阶跃波响应的仿真与测量结果表明 ,这种方法可较准确地仿真分压器系统的阶跃波响应和某些参数 。 展开更多
关键词 电阻型冲击电压分压器 阶跃波响应 仿真 数值仿真计算 模拟电荷法 EMTP
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聚能射流侵彻钢靶的SPH-FEM数值模拟 被引量:9
16
作者 李磊 马宏昊 +1 位作者 沈兆武 夏红兵 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期226-232,共7页
为了探讨光滑粒子-有限元耦合方法(SPH-FEM)在多介质、大变形问题三维数值模拟中的优越性和有效性,以聚能射流侵彻45#钢靶为例进行三维建模,采用LS-DYNA动力学有限元软件进行仿真。通过与流固耦合方法(ALE)仿真结果相比较分析其优越性,... 为了探讨光滑粒子-有限元耦合方法(SPH-FEM)在多介质、大变形问题三维数值模拟中的优越性和有效性,以聚能射流侵彻45#钢靶为例进行三维建模,采用LS-DYNA动力学有限元软件进行仿真。通过与流固耦合方法(ALE)仿真结果相比较分析其优越性,通过与理论计算和实验结果相比较分析其有效性。研究表明:SPH-FEM方法计算的变形图像比ALE方法更清晰,计算结果更精确,计算过程更稳定,且计算效率提高1倍;SPH-FEM方法计算的钢靶穿深、孔径的误差均小于5%。该耦合算法对于模拟多介质、大变形问题比ALE方法有效和优越。 展开更多
关键词 光滑粒子-有限元耦合方法 聚能射流 侵彻 钢靶 数值模拟
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基于正交试验方法的杆式射流成型和侵彻性能影响因素敏感性分析 被引量:10
17
作者 杨世全 拜云山 +2 位作者 郭锋 王洪波 冯高鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期240-247,261,共9页
针对某等壁厚球缺型药型罩结构,采用LS-DYNA 3D软件,开展了杆式射流(jetting projectile charge,JPC)成型和对混凝土侵彻过程的三维数值模拟。基于杆式射流成型和侵彻性能的影响因素分析,采用正交试验法,确定了药型罩壁厚、装药高度和... 针对某等壁厚球缺型药型罩结构,采用LS-DYNA 3D软件,开展了杆式射流(jetting projectile charge,JPC)成型和对混凝土侵彻过程的三维数值模拟。基于杆式射流成型和侵彻性能的影响因素分析,采用正交试验法,确定了药型罩壁厚、装药高度和起爆直径3个影响因素,以及射流头尾速度、头尾速度差、射流长度和侵彻深度5个评估指标,分析各影响因素对评估指标的敏感性。结果表明:药型罩壁厚是影响射流头尾速度的主要因素,曲线单调递增;起爆直径对射流尾部速度影响较小,是影响射流头部速度、头尾速度差和射流长度的主要因素,曲线单调递增;装药高度对射流头部和头尾速度差的影响相对最小;射流侵彻能力随各因素水平的提高而单调递增,但增加幅度都逐渐减弱。 展开更多
关键词 正交试验法 球缺型药型罩 杆式射流(JPC) 数值模拟
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新型DRI-挡板布料器布料过程的数值模拟 被引量:3
18
作者 李海峰 游洋 +1 位作者 邹宗树 蔡九菊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期800-804,809,共6页
COREX熔化气化炉炉顶布料设备由煤-溜槽和DRI-挡板两种布料器组成,其中DRI-挡板属于新型布料器,布料规律尚不明晰.通过离散单元法(DEM)建立了DRI-挡板布料过程的数学模型,通过该模型分析了DRI-挡板的操作参数对布料过程带来的影响.其中... COREX熔化气化炉炉顶布料设备由煤-溜槽和DRI-挡板两种布料器组成,其中DRI-挡板属于新型布料器,布料规律尚不明晰.通过离散单元法(DEM)建立了DRI-挡板布料过程的数学模型,通过该模型分析了DRI-挡板的操作参数对布料过程带来的影响.其中包括考察了挡板角度对布料落点位置的影响,获得了布料档位与挡板角度的对应关系.还考察了料堆的形成过程和单一物质多粒度混合布料形成的料堆内部偏析情况,获得了不同档位半径物料的粒度偏析信息.同时也考察了矿石和焦炭混合布料过程,获得了矿焦的径向分布规律.研究结果为COREX现场合理调节布料模式提供参考依据. 展开更多
关键词 挡板布料器 离散单元法 布料规律 混合布料 数值模拟
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耗散粒子动力学模拟方法的发展和应用 被引量:14
19
作者 李红霞 强洪夫 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期165-175,共11页
耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)模拟方法是一门新兴的介观尺度数值模拟技术,是研究复杂物系介观结构的一种重要手段,也是联系宏观尺度和微观尺度的重要模拟方法之一.首先介绍DPD模拟方法的提出和它的发展过程;接着... 耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)模拟方法是一门新兴的介观尺度数值模拟技术,是研究复杂物系介观结构的一种重要手段,也是联系宏观尺度和微观尺度的重要模拟方法之一.首先介绍DPD模拟方法的提出和它的发展过程;接着从DPD的理论模型、数值积分方法、参数的选择以及模拟系统与真实系统之间的映射关系4个方面介绍DPD的方法体系;然后介绍DPD模拟方法在复杂流体中的应用情况,具体包括多相流的聚集、微相分离和液滴的变形、破碎以及微通道内的流动等;最后,对此领域的发展方向进行了预测分析. 展开更多
关键词 耗散粒子动力学 介观尺度 模拟 数值积分方法 映射
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新型铜爆炸成形弹丸的数值模拟与试验研究 被引量:3
20
作者 贾万明 史洪刚 +3 位作者 张全孝 姚懂 张先锋 陈惠武 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期33-38,共6页
利用ALE算法对新型铜爆炸成形弹丸进行了数值模拟和分析,同时进行了EFP成形X光摄影试验。在模拟和试验过程中以T2军用紫铜和工业纯铁药型罩作为对比,进行三种罩材、三种壁厚药型罩的EFP成形模拟与试验,获取三种罩材对比EFP形体和性能参... 利用ALE算法对新型铜爆炸成形弹丸进行了数值模拟和分析,同时进行了EFP成形X光摄影试验。在模拟和试验过程中以T2军用紫铜和工业纯铁药型罩作为对比,进行三种罩材、三种壁厚药型罩的EFP成形模拟与试验,获取三种罩材对比EFP形体和性能参数,试验结果与计算结果符合很好。结果表明新型铜EFP较T2紫铜的抗拉断能力较强,具有明显的优势。分析了新型铜药型罩材料在产品上的应用前景。 展开更多
关键词 药型罩 爆炸成形弹丸 ALE算法 数值模拟 成形
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