透水混凝土力学和透水性能影响因素研究 被引量：3

1

作者 郑东 吴荣兴 +1 位作者 金佳妮 王海林 《浙江建筑》 2021年第5期65-68,共4页

制作了不同水灰比、骨胶比、外加剂和硅粉的透水混凝土试件,经标准养护28d后对这些试件进行了立方体抗压强度和透水性能测定。实验结果表明随着水灰比、骨胶比、减水剂和硅粉掺量的增加,透水混凝土试件的抗压强度和透水率都是先增加后... 制作了不同水灰比、骨胶比、外加剂和硅粉的透水混凝土试件,经标准养护28d后对这些试件进行了立方体抗压强度和透水性能测定。实验结果表明随着水灰比、骨胶比、减水剂和硅粉掺量的增加,透水混凝土试件的抗压强度和透水率都是先增加后减小。最终提出了水灰比为024、骨胶比为1∶4、添加15%减水剂和6%硅粉掺量的透水混凝土的最佳配比,为透水混凝土的实际应用提供了理论指导。 展开更多

关键词 透水混凝土 抗压强度 水灰比 骨胶比 外加剂

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气氧/甲烷液体火箭发动机纵向不稳定燃烧机理研究

2

作者 聂万胜 郭康康 +3 位作者 陈朋 钟战 刘瑜 苏凌宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期102-112,共11页

为研究同轴剪切喷嘴液体火箭发动机的高频不稳定燃烧诱发机理,针对单喷嘴气氧/甲烷缩尺火箭发动机开展了热试车试验和基于URANS/LES的高保真数值模拟。热试车试验得到了可重复的一阶纵向高频不稳定燃烧,数值模拟再现了试验中的不稳定燃... 为研究同轴剪切喷嘴液体火箭发动机的高频不稳定燃烧诱发机理,针对单喷嘴气氧/甲烷缩尺火箭发动机开展了热试车试验和基于URANS/LES的高保真数值模拟。热试车试验得到了可重复的一阶纵向高频不稳定燃烧,数值模拟再现了试验中的不稳定燃烧,数值结果与试验结果符合良好。数值结果表明:燃烧室突扩面处的周期性涡脱落是引发、维持不稳定燃烧的激励源。整个热声振荡过程中,压力与释热率保持同步振荡,不断有能量从燃烧过程进入声场以维持纵向热声振荡,形成“燃烧-声学-流动”的能量反馈回路。周期性涡脱落本质上起到了释热相位延迟的作用,成为“燃烧-声学-流动”能量反馈回路的驱动源。 展开更多

关键词 缩尺液体火箭发动机 纵向不稳定燃烧 热试车试验 数值模拟 涡脱落

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几个求解Euler方程的验证模型

3

作者 刘君 刘瑜 《气体物理》 2024年第6期62-73,共12页

从2018年开始陆续发现在特定条件下WENO格式计算误差比1阶迎风格式还大的数值算例。经过定性分析后,作者认为这种现象是采用空间多点模板构造格式的方法不符合双曲型方程的特征线理论以及通量分裂格式引入非物理波动所致。提出了基于Eu... 从2018年开始陆续发现在特定条件下WENO格式计算误差比1阶迎风格式还大的数值算例。经过定性分析后,作者认为这种现象是采用空间多点模板构造格式的方法不符合双曲型方程的特征线理论以及通量分裂格式引入非物理波动所致。提出了基于Euler方程对1阶迎风、MUSCL和WENO格式进行各种比对数值实验论证这个观点的若干算例。希望将其作为差分法求解Euler方程的验证模型,以供同行参考。目前国内外文献中验证高阶格式的经典算例,例如等熵涡、双Mach反射、激波和自由界面干扰等,验证时大多根据数值现象定性比较,缺乏定量指标,本文提出的验证模型能够计算数值解误差,可以进行定量评价。通过对这些验证模型的分析,提出了一种可以有效降低初始激波诱导误差的算法。 展开更多

关键词 验证 高阶格式 加权本质无振荡格式 几何守恒律 通矢量分裂 通量差分分裂

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结构网格质量和差分格式误差的关系

4

作者 刘君 刘瑜 《气体物理》 2024年第5期72-78,共7页

网格生成所需人力资源和工作时间在整个流场数值模拟周期中占比较高,是计算流体力学应用软件的瓶颈。大量文献提供了结构网格质量特性对差分格式计算结果有影响的算例,但是很少给出正交性和光滑性影响误差的机理分析。分析了MUSCL和WEN... 网格生成所需人力资源和工作时间在整个流场数值模拟周期中占比较高,是计算流体力学应用软件的瓶颈。大量文献提供了结构网格质量特性对差分格式计算结果有影响的算例,但是很少给出正交性和光滑性影响误差的机理分析。分析了MUSCL和WENO差分格式在非均匀网格上产生的几何诱导误差,发现正交性和误差之间并无直接关联,有影响的几何参数是相邻网格的偏转角。理论推导证明,误差主要源自控制方程和差分格式,提高网格质量特性能够明显减小几何诱导误差,但是不能完全消除。近年来作者致力于改进算法,先后提出离散等价方程及其等价离散准则(discrete equivalence equation and its discrete rule,DEER)和非结构有限差分法。通过对自由流保持和线性流保持等算例的模拟,利用改进的算法在质量较差的网格上也能得到较好的计算结果。 展开更多

关键词 网格质量 WENO MUSCL 离散等价方程及其等价离散准则 自由流保持 线性流保持

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非均匀结构网格上MUSCL和WENO格式的精度

5

作者 刘君 刘瑜 《气体物理》 2024年第3期66-76,共11页

基于一维均匀网格条件下构造的差分格式,在实际应用中须推广到非均匀或者曲线网格上,坐标变换过程引入几何诱导误差。目前常用收敛解误差随着网格细化变化的精度测试方法评估差分格式的精度。在二维柱坐标均匀网格上,采用1阶迎风、2阶MU... 基于一维均匀网格条件下构造的差分格式,在实际应用中须推广到非均匀或者曲线网格上,坐标变换过程引入几何诱导误差。目前常用收敛解误差随着网格细化变化的精度测试方法评估差分格式的精度。在二维柱坐标均匀网格上,采用1阶迎风、2阶MUSCL和5阶WENO计算流场参数为常数的自由流问题,按照精度测试方法比较收敛曲线斜率,发现1阶迎风的网格收敛精度是2阶的,5阶WENO的网格收敛精度不到1阶。理论分析表明,这种精度测试方法与差分格式精度定义不等价,而且所采用的数据无法反映差分格式的固有缺陷,因此,不能用来作为差分格式精度评价指标。很多研究WENO的文献经常模拟双Mach反射问题、二维Riemann问题等经典算例,把接触间断是否演变成不稳定涡结构作为特征,理论上可以证明涡结构是非物理现象,因此用是否出现涡结构作为算法高精度的论据并不合适。 展开更多

关键词 差分格式 精度测试 结构网格 WENO MUSCL

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石英晶体板高频振动的三维有限元分析 被引量：13

6

作者 吴荣兴 李继亮 +1 位作者 于兰珍 王骥 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期821-824,共4页

通过建立石英晶体板的三维模型,运用有限元分析软件ANSYS获得了石英晶体板厚度剪切振动的振动频率和位移云图。验证了数值计算结果的收敛性并提出了避免振动模态强烈耦合的石英晶体板最佳长厚比的选取方法。模型分析过程中发现,六面体... 通过建立石英晶体板的三维模型,运用有限元分析软件ANSYS获得了石英晶体板厚度剪切振动的振动频率和位移云图。验证了数值计算结果的收敛性并提出了避免振动模态强烈耦合的石英晶体板最佳长厚比的选取方法。模型分析过程中发现,六面体网格比四面体网格易观察到石英晶体板的厚度剪切振动。 展开更多

关键词 石英晶体谐振器 板 有限元法 厚度剪切振动 频率 位移

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基于层状模型的功能梯度板中兰姆波传播研究 被引量：6

7

作者 吴荣兴 于兰珍 +1 位作者 李晓东 邱耀 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第3期199-205,共7页

功能梯度板中的兰姆波的传播在实际工程中有着非常广泛的应用。采用层状模型研究了兰姆波在材料特性沿厚度方向连续变化的功能梯度板中的传播特性。通过数值计算获得了层状板中兰姆波的色散关系,并与已有结果进行了比较,获得了材料属性... 功能梯度板中的兰姆波的传播在实际工程中有着非常广泛的应用。采用层状模型研究了兰姆波在材料特性沿厚度方向连续变化的功能梯度板中的传播特性。通过数值计算获得了层状板中兰姆波的色散关系,并与已有结果进行了比较,获得了材料属性沿厚度方向呈指数变化和多项式变化时功能梯度板中兰姆波的波速和位移解。当材料属性连续变化时,兰姆波各阶模态的波速与位移都将发生变化。相比于兰姆波的高阶模态,低阶模态的波速变化更加明显。本文的研究可为功能梯度板的设计提供参考。 展开更多

关键词 兰姆波 功能梯度材料 波速 位移 层状结构

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利用瑞利波检测层状混凝土结构的材料特性 被引量：4

8

作者 吴荣兴 于兰珍 +1 位作者 王海林 李建中 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第3期32-35,共4页

为获得层状混凝土结构的材料特性,利用瑞利波在半无限大混凝土和层状混凝土中的传播规律,分别建立两种模型中瑞利波传播的波速方程。基于获得的层状混凝土结构中瑞利波的波速方程,提出一种从实测波速来推定混凝土材料特性的反演方法。... 为获得层状混凝土结构的材料特性,利用瑞利波在半无限大混凝土和层状混凝土中的传播规律,分别建立两种模型中瑞利波传播的波速方程。基于获得的层状混凝土结构中瑞利波的波速方程,提出一种从实测波速来推定混凝土材料特性的反演方法。通过数值计算获得两种模型中波速和混凝土弹性模量的关系曲线,理论计算结果与实验结果基本一致。研究结果表明:由于混凝土层的相互作用,结构中存在多个瑞利波振动模态以及相应的波速,同时波速和上层混凝土弹性模量之间存在对应关系。建立的研究方法和计算结果可直接应用于实际混凝土的瑞利波检测。 展开更多

关键词 瑞利波 混凝土 弹性模量 检测 波速

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温度效应对声表面波传播的影响 被引量：11

9

作者 吴荣兴 袁丽莉 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期10-12,15,共4页

通过引入材料的高阶热膨胀系数和高阶热弹性系数,对半无限大石英晶体内声表面波的传播方程进行了求解,得到了不同温度下的声表面波波速。计算结果表明,温度变化对AT切和ST切石英晶体的声表面波波速有显著影响。最后分析了ST切石英晶体... 通过引入材料的高阶热膨胀系数和高阶热弹性系数,对半无限大石英晶体内声表面波的传播方程进行了求解,得到了不同温度下的声表面波波速。计算结果表明,温度变化对AT切和ST切石英晶体的声表面波波速有显著影响。最后分析了ST切石英晶体的声表面波的温频特性,结果表明,由温度变化引起的频率漂移很明显。 展开更多

关键词 声表面波 温度 波速 频率 传感器

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考虑材料系数修正的石英晶体谐振器研究 被引量：3

10

作者 李晓东 吴荣兴 +2 位作者 于兰珍 郑东 王晓明 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期451-455,464,共6页

基于Mindlin一阶板方程,对石英晶体板高频振动的零阶、一阶应力和电势进行了释放,获得了经修正的石英晶体材料系数。通过数值计算,绘制了更加精确的石英晶体板高频振动的色散关系和频谱关系。计算结果表明,综合考虑零阶、一阶应力和电... 基于Mindlin一阶板方程,对石英晶体板高频振动的零阶、一阶应力和电势进行了释放,获得了经修正的石英晶体材料系数。通过数值计算,绘制了更加精确的石英晶体板高频振动的色散关系和频谱关系。计算结果表明,综合考虑零阶、一阶应力和电势释放的频率漂移比只考虑零阶应力释放的频率漂移较小,这更符合谐振器频率稳定性要求。提出的修正方法可以推广到石英晶体谐振器的泛音振动,为石英晶体谐振器的精确设计和分析提供有效指导。 展开更多

关键词 石英 谐振器 修正 色散 频率

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电场作用下石英晶体板非线性高频振动分析 被引量：1

11

作者 吴荣兴 于兰珍 +2 位作者 李晓东 郑东 王骥 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1123-1130,1261,共9页

建立了强电场作用下考虑材料和几何非线性的石英晶体板厚度剪切振动和弯曲振动的非线性方程组。基于厚度剪切振动近似理论的线性位移解,利用伽辽金法将非线性偏微分方程组转化为关于时间变量的常微分方程组。接着利用逐次近似法获得了... 建立了强电场作用下考虑材料和几何非线性的石英晶体板厚度剪切振动和弯曲振动的非线性方程组。基于厚度剪切振动近似理论的线性位移解,利用伽辽金法将非线性偏微分方程组转化为关于时间变量的常微分方程组。接着利用逐次近似法获得了石英晶体板厚度剪切振动和弯曲振动耦合的频率响应关系,并绘制了不同电压下厚度剪切振动的频率响应曲线图。数值计算结果表明,电压对石英晶体板厚度剪切振动的频率有着显著影响,其引起的频率漂移值超过了常见压电谐振器的允许值。所建立的方程可以用于石英晶体谐振器的非线性有限元分析和偏场效应求解。 展开更多

关键词 石英 振动 厚度剪切 频率 非线性

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表面波飞机结冰传感器的研究 被引量：10

12

作者 吴荣兴 胡海柯 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期679-682,686,共5页

首先分析了覆盖冰层的各向同性半无限大弹性体中的声表面波(SAW),求得了声表面波波速与冰层厚度间的关系。结果表明,当冰层厚度为0时,求得的波速与没有冰层覆盖相对应的半无限大弹性体的声表面波波速相同;当冰层厚度不断增加时,求得的... 首先分析了覆盖冰层的各向同性半无限大弹性体中的声表面波(SAW),求得了声表面波波速与冰层厚度间的关系。结果表明,当冰层厚度为0时,求得的波速与没有冰层覆盖相对应的半无限大弹性体的声表面波波速相同;当冰层厚度不断增加时,求得的声表面波波速趋向于冰层中的波速。随后分析了基体是各向同性无限大弹性板的情况。计算结果表明,由于弹性板与冰层的相互作用,实际振动会出现多个声表面波模态和相应的波速。 展开更多

关键词 声表面波 传感器 冰层 飞机 波速

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陶瓷封装对石英晶体谐振器的仿真研究 被引量：4

13

作者 吴荣兴 李继亮 +2 位作者 于兰珍 李建中 王骥 《电子与封装》 2014年第7期6-8,共3页

基于三维压电理论,利用有限元软件ANSYS对考虑封装结构的石英晶体谐振器进行了研究。在添加导电胶、封装基座和封盖后,获得了清晰的石英晶体板厚度剪切振动的位移云图和在长度、宽度方向的位移图。数值分析结果表明与自由振动相比,封装... 基于三维压电理论,利用有限元软件ANSYS对考虑封装结构的石英晶体谐振器进行了研究。在添加导电胶、封装基座和封盖后,获得了清晰的石英晶体板厚度剪切振动的位移云图和在长度、宽度方向的位移图。数值分析结果表明与自由振动相比,封装基座和封盖对石英晶体板厚度剪切振动的影响不大。结果验证了Mindlin板理论在分析石英晶体板高频振动的有效性。 展开更多

关键词 封装结构 谐振器 厚度剪切 位移 振动 有限元

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利用兰姆波检测混凝土板的材料特性 被引量：1

14

作者 李晓东 于兰珍 吴荣兴 《浙江建筑》 2018年第5期56-59,共4页

基于弹性波理论并结合边界条件,建立了兰姆波在无限大混凝土板中传播的波速方程。通过数值计算获得了兰姆波波速随频率变化的色散关系,并提出了混凝土板兰姆波检测中最佳检测模态的选取方法和混凝土板动弹性模量的分析方法。研究结果表... 基于弹性波理论并结合边界条件,建立了兰姆波在无限大混凝土板中传播的波速方程。通过数值计算获得了兰姆波波速随频率变化的色散关系,并提出了混凝土板兰姆波检测中最佳检测模态的选取方法和混凝土板动弹性模量的分析方法。研究结果表明混凝土板中存在多个兰姆波振动模态以及相应的波速,并且有些模态的波速和动弹性模量之间存在对应关系。这里获得的结果可以为混凝土板的超声表征和检测提供理论依据。 展开更多

关键词 兰姆波 混凝土 动弹性模量 波速 频率

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硅酸镓镧晶体谐振器的高频振动分析

15

作者 吴荣兴 王晓明 +1 位作者 唐忠平 王骥 《声学技术》 CSCD 北大核心 2023年第6期852-856,共5页

利用Mindlin板理论分析了硅酸镓镧晶体板强耦合的厚度剪切振动和弯曲振动,获得了硅酸镓镧晶体板高频振动的色散关系、频谱关系和振动模态位移图。数值计算结果表明,Mindlin板理论可以获得硅酸镓镧晶体板厚度剪切振动的一阶精确截止频率... 利用Mindlin板理论分析了硅酸镓镧晶体板强耦合的厚度剪切振动和弯曲振动,获得了硅酸镓镧晶体板高频振动的色散关系、频谱关系和振动模态位移图。数值计算结果表明,Mindlin板理论可以获得硅酸镓镧晶体板厚度剪切振动的一阶精确截止频率,无需修正系数。基于石英晶体谐振器设计晶片最佳长厚比的选取方法,确定了硅酸镓镧晶片的最佳尺寸,避免了厚度剪切振动模态和弯曲振动模态的强耦合。通过绘制硅酸镓镧晶体板在最佳尺寸时的各振动模态位移图,发现厚度剪切振动模态是主振模态,具有很好的能陷效应。Mindlin板理论在硅酸镓镧晶体板高频振动的应用分析可以指导硅酸镓镧晶体谐振器的实际研发。 展开更多

关键词 硅酸镓镧晶体 振动 频率 厚度剪切 谐振器

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覆盖非等厚电极层的石英晶体板高频振动分析

16

作者 吴荣兴 王晓明 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2020年第6期455-460,共6页

利用Mindlin一阶板理论分析了覆盖非等厚电极层的AT切石英晶体板的高频振动,获得了包含厚度剪切振动模态、弯曲振动模态和面剪切振动模态的色散关系、频谱关系和振动模态位移图。计算结果表明由于非等厚电极层的质量效应,厚度剪切振动... 利用Mindlin一阶板理论分析了覆盖非等厚电极层的AT切石英晶体板的高频振动,获得了包含厚度剪切振动模态、弯曲振动模态和面剪切振动模态的色散关系、频谱关系和振动模态位移图。计算结果表明由于非等厚电极层的质量效应,厚度剪切振动模态的一阶截止频率有所降低。随着石英晶体板长厚比的增加,各振动模态也在相互转化。为避免厚度剪切振动模态和其他模态的强耦合,可以选取石英晶体板的最佳长厚比作为实际谐振器的尺寸。振动模态位移图显示选取最佳长厚比尺寸时,厚度剪切振动模态是石英晶体谐振器高频振动的工作模态。 展开更多

关键词 石英晶体 板 频率 谐振器 电极

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脚手架立杆横向非线性振动分析

17

作者 吴荣兴 朱星彬 +2 位作者 于兰珍 俞静 李建中 《黑龙江生态工程职业学院学报》 2014年第1期27-29,共3页

首先建立了脚手架立杆横向振动的非线性方程,接着利用同伦分析法对该非线性方程进行求解,获得了脚手架立杆非线性振动的频率和一阶同伦分析解,并与摄动法的结果进行了比较。求解过程中发现,同伦分析法在求解非线性振动方程时无需引入小... 首先建立了脚手架立杆横向振动的非线性方程,接着利用同伦分析法对该非线性方程进行求解,获得了脚手架立杆非线性振动的频率和一阶同伦分析解,并与摄动法的结果进行了比较。求解过程中发现,同伦分析法在求解非线性振动方程时无需引入小参数,从而增加了近似解的精度和适用范围。数值计算结果表明,随着立杆初始振幅、轴向压力和立杆长度的增加,振动频率将发生明显变化。因此在实际脚手架搭设过程中,应该严格遵守规范,避免脚手架立杆发生横向非线性谐振。 展开更多

关键词 脚手架 立杆 非线性 频率 谐振

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综合模态控制力下压电致动器的优化布局 被引量：3

18

作者 杨依领 娄军强 +3 位作者 魏燕定 傅雷 田埂 赵晓伟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期841-847,共7页

针对智能挠性结构中致动器的优化布局问题,在分析挠性结构动力学方程和状态空间方程的基础上,采用模态理论,对系统控制矩阵进行奇异值分解,提出一种表征最大综合模态控制力的评价准则,该评价准则兼顾保留模态和截断模态对模态控制力的影... 针对智能挠性结构中致动器的优化布局问题,在分析挠性结构动力学方程和状态空间方程的基础上,采用模态理论,对系统控制矩阵进行奇异值分解,提出一种表征最大综合模态控制力的评价准则,该评价准则兼顾保留模态和截断模态对模态控制力的影响,综合考虑模态权重.最后以粘贴有压电致动器/应变传感器的挠性梁为例,通过理论计算和改进的遗传算法进行优化分析,得到综合模态控制力最大时压电致动器的布局位置,并建立实验测控系统进行验证.实验结果表明:采用优化结果中的致动器布局时,系统具有较好的综合模态控制力,控制效果也更优,所提出的评价准则和优化方法是可行的. 展开更多

关键词 智能挠性结构 综合模态控制力 压电致动器 优化布局

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