一、A NEW FRONT TRACKING METHOD FOR COMPRESSIBLE FLOWS（论文文献综述）
潘恺[1]（2021）在《带自由液面问题的绝对位置-压力格式粒子有限元方法研究》文中提出传统的流体模拟方法主要以欧拉法为主,其中一个很重要的原因是欧拉方法具有处理流体大变形的能力。然而,对于带自由液面的流动以及运动边界问题欧拉法将面临很大的挑战。在基于网格的拉格朗日模型中,网格会随着连续体一起移动,运动过程中边界和界面能够自然地被跟踪和识别。然而,当变形大到一定程度时,网格会极度扭曲,求解精度下降甚至不收敛。因此,传统拉格朗日有限元方法通常只能处理小变形的流动问题。绝对节点坐标（ANCF）单元由于采用了斜率坐标来描述局部方向,这允许使用少量单元来表示复杂的形状,因此最近被应用到流体模拟领域,特别是充液系统自由液面的大变形模拟。此外,采用绝对节点坐标作为主变量使得流体可以自然地与固体有限元程序以及多体系统算法相结合构成一个统一的复杂系统。尽管如此,基于完全拉格朗日描述的绝对节点坐标单元仍受到网格极端变形以及复杂接触边界的限制。粒子有限元方法（PFEM）是一种基于背景网格的粒子方法,它使用更新的拉格朗日描述并通过有限元网格离散求解域。有限元网格的节点可以看作是粒子用来传递流体的动量及其所有物理性质,这些粒子可以自由移动甚至与主体区域分离。因此,本文在绝对节点坐标法的基础上,结合粒子有限元方法高效的网格更新技术来描述带自由液面的流动问题,不仅可以和多体算法相结合,还适用于各类复杂的边界。此外,在算法方面做了相关改进,避免了传统拉格朗日方法因网格畸变而带来的时间步长限制。本文的主要研究内容如下:采用绝对节点坐标法和完全拉格朗日公式建立了不可压缩牛顿流体的二维有限元模型。采用罚函数方法处理流体的近似不可压缩性,同时给出了广义粘性力和惩罚力对应切线刚度矩阵的显式表达式。为了在全局坐标系下建立刚-液系统的统一模型,采用绝对节点坐标参考节点（ANCF-RN）来描述刚性贮箱的运动,并引入拉格朗日乘子施加自由滑移和非穿透约束。为了保证长时间仿真的稳定性,采用Bathe复合积分格式求解液-固系统的动力学方程,并通过相关算例来验证ANCF流体单元的大变形能力。将不同外激励形式下监测点的自由液面位移和压力结果与文献实验数据进行对比验证,并进行相关的收敛性分析,指出采用传统绝对节点坐标单元求解流体问题的实用性及局限性。结合绝对节点坐标思想和传统拉格朗日粒子有限元方法,提出采用线性单元描述的绝对位置-压力格式的粒子有限元方法（AP-PFEM）。根据伽辽金有限元方法推导更新构型下的纳维-斯托克斯方程的等效积分形式,并采用规避inf-sub条件的有限增量微积分法则（FIC）对质量守恒方程进行压力稳定化处理。为了提高求解精度,采用具有高频数值耗散特性和二阶精度的广义-α法进行时间离散并通过“离散-预估-校正”格式求解系统动力学方程。在“离散-预估-校正”模型的基础上,提出一种基于流线积分的“预估-离散-校正”模型,其中预估过程使用显式流线积分来预测流体域的非线性初始迭代构型。这种根据当前背景网格所对应的流线预测模型可以在很大程度上减轻传统拉格朗日模型所面临的时间步长限制问题,尤其是在一个时间步长内可能出现的单元反转情况。此外,采用绝对位置作为运动主变量可以直接对当前网格节点位置进行更新来满足动量守恒方程。接着,在流线积分预测基础上做了进一步改进,考虑不同时刻流线的变化。通过算例验证所提算法在复杂流动以及大时间步长下的稳定性。研究传统采用非滑移边界粒子有限元方法（PFEM）的特点,发现当采用较粗的网格离散求解域时边界的粘滞效应会对整体流场造成很大影响。由于PFEM的拉格朗日特性及网格更新过程,使得自由滑移边界的施加存在困难。因此,借助每一时刻生成的虚拟接触单元来识别真实接触节点,并通过拉格朗日乘子引入自由滑移约束,将绝对位置粒子有限元方法与多体算法相结合,建立统一的拉格朗日耦合系统。为了避免大时间步长下界面节点在大曲率边界上出现偏离,对凹曲面边界情况下边界节点出现的位错提出相应的调整方法。传统拉格朗日方法在求解管道进出口边界和驱动边界问题时需要特殊处理,主要是涉及到流体粒子在运动过程中无法保持进出口的剖面形状。因此,同样借助虚拟接触层的思想施加进出口以及驱动边界条件。通过若干数值算例验证了自由滑移边界在粗网格及较大时间步长下仍具有良好的质量守恒特性,并将压力计算结果与文献数值和实验结果进行对比,证明所提方法的稳定性和准确性。详细讨论和分析了采用自由滑移边界的三维绝对位置粒子有限元方法（3D AP-PFEM）在仿真过程中容易遇到的网格变形问题,并给出相应的解决方案。采用一致法向施加自由滑移约束来消除压力场的非物理振荡以及虚假的速度场。为了避免仿真过程中接触面网格的过度扭曲,并同时保持固体壁面的几何特征,提出一种有效的接触节点识别方法以及接触面网格光滑方法,并对接触面容易出现的凹陷进行修补。此外,通过自由液面网格加密以及液面通量调整对仿真过程中造成的流体质量损失进行修正。本文提出的基于绝对位置-压力格式的粒子有限元模型,以及在此基础上给出的相应改进算法对工程上充液多体系统的模拟提供了一种新的求解思路。
张庆鹏[2]（2021）在《扩束系统气动光学效应抑制方法研究》文中认为气动光学效应是影响光学系统成像质量的重要因素之一,由于气体介质具有可压缩性,因此,气体在流动或受到外界扰动时会产生密度变化,导致介质折射率发生变化,特别是在高速流场中,这种密度变化往往存在数量级的差异。当光束在这种非均匀介质中传播时,会产生偏折、抖动及相位变化,影响光束质量。气动光学效应抑制方法的研究在一定程度上为减小气动光学效应的影响提供了指导;同时,也可以更好的为光学系统设计、系统像差抑制及矫正提供指导,对科研及实际应用都具有较高的价值。根据不同的应用环境,本文将扩束系统分为三类并分别对其气动光学效应及抑制方法展开研究。其中第一部分为大口径光学窗口的应用研究,第二部分为扩束系统内流场气动光学效应抑制方法研究,第三部分为高速外流场气动光学效应研究。对于复杂应用环境下的光学系统,光学窗口是保护光学系统内环境稳定,隔离内外环境交互的重要手段,本文第一部分以大口径光学窗口为研究对象,分别从光学窗口的模型建立、材料选取、受力分析、结构设计及支撑技术等方面讨论了光学窗口在大口径光学系统中的应用。针对大口径光学窗口的支撑问题,本文提出了基于传统环带支撑的中间环带辅助支撑方案并从光学窗口厚度、径厚比、遮拦比及支撑结构模态等四方面对该方案的可行性及支撑效果进行了分析。以光学窗口透射光束波前作为评价指标,对传统支撑形式及中间环带辅助支撑形式的支撑效果进行了分析比较并建立了透过光束波前与窗口径厚比的关系。对于部分不宜采用固态窗口密封的大口径扩束系统,本文对其扩束系统净化装置的进气孔布局进行了设计与改进。通过流场分析结合变折射率介质中的光线追迹方法,本文总结了一整套完善的气动光学效应分析方法。在仿真分析过程中,采用半经验设计-流场仿真-流场结构分析-流光耦合-像质评价-结构改进这一主要研究思路展开,通过流场结构分析及光学像质评价结果对扩束系统进气布局进行改进。最终,针对米级口径的扩束系统,设计了16×360矩阵形式的小孔进气布局。该进气状态下扩束系统内流场气动光学效应导致的穿过扩束系统到达主镜的光束的波前像差RMS值仅为3.2×10-2μm,小于λ/20。在扩束系统光线追迹过程中,为了捕获突变区域的气动光学效应,本文对基于本地折射率梯度的带步长调节函数的梯度折射率光线追迹方法进行了改进,增加了折射率变化量Δn作为判别条件。为了验证上述研究过程及分析结果,本文对850mm口径的扩束系统内流场进行了实验验证,实验方案采用了16×360的矩阵进气布局对扩束系统进行充气,并对扩束系统内流场状态及透过扩束系统的光束质量进行了测量,最终实验结果与仿真分析结果误差在10%以内。对于高速外流场,本文以200mm口径的共形光学窗口为研究对象,分析了不同状态下共形光学窗口外流场的结构及外流场对光束质量的影响。在含激波外流场的光线追迹过程中本文提出了基于折射率步长的变折射率介质中的光线追迹方法。该方法在光线追迹过程中以折射率步长代替几何步长,实现了追迹过程中的步长自适应调节。
刘石柏[3]（2020）在《选区激光熔化过程的无网格法数值模拟及试验研究》文中研究指明选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）是一种增材制造工艺,相比与传统的制造技术,它具有无模具、污染少、成形精度高、易于实现自动化等优点,可以制造出具有一定强度且形状复杂的零件,因此,选区激光熔化工艺具有广泛的应用前景。然而,选区激光熔化是一个高温、非线性的物理及化学冶金过程,除了受到多种因素影响外,还涉及到流固耦合、激光能量的吸收及热传导等诸多复杂的物理场现象,并且难以采用基于网格的方法来实现对选区激光熔化过程及其熔池形貌和熔化带等方面的数值模拟和分析。本文针对这些问题,研究应用光滑粒子流体动力学（SPH）无网格法对选区激光熔化过程的数值模拟和分析,并且进行试验以验证数值模拟结果和探索成形工艺规律。1)系统分析了SPH方法的基本原理和求解过程,建立了选区激光熔化的SPH数值模型。在建模过程中,考虑了对流源项和热焓源项等因素对熔池系统的影响,推导并建立选区激光熔化过程的SPH控制方程。同时为了防止不同界面的相互作用粒子发生渗透而导致紊乱,从而在对各个粒子位置进行更新时引入了XSPH修正方案。此外,为防止液相粒子穿越固液边界而导致计算错误,对靠近固液边界附近的液相粒子采用排斥力模型,并以链表搜索法为基础,提出了一种局部粒子链表搜索法,从而提高了计算效率。2)建立了选区激光熔化的SPH表面张力数值模型。该数值模型考虑了作用于流体表面法向部分的毛细力和作用于流体表面切向部分的Marangoni力,且它们都与温度有关。研究发现采用SPH方法不仅能对热传导问题进行模拟,而且还可以用来模拟流体的运动及其变形,从而为选区激光熔化成形过程的SPH方法数值模拟奠定基础。3)研究和分析了在选区激光熔化过程中,表面张力对熔池形貌演变的影响。在模拟过程中,首先考虑了温度对粉末材料的密度、热传导率和粘度系数等参数的影响建立了粉末材料模型,然后采用FORTRAN语言独立编写了二维选区激光熔化过程的模拟程序,研究和分析了在不同激光工艺参数下,熔池纵向表面形貌的演变趋势,得到了在表面张力的影响下,熔池形貌沿着纵向凝固轨迹呈现一系列曲线分布,同时其形貌看起来像波浪状,并且通过相应的熔化试验对模拟结果进行了验证,发现采用SPH方法获得的模拟结果与试验结果基本吻合,证明了SPH计算模型的有效性。此外,随着激光功率的增加或扫描速度的降低,熔池纵向表面形貌均呈增加的趋势。4)采用SPH方法三维数值模拟和研究选区激光熔化温度分布和单道熔化带的演变过程。在模拟过程中,首先根据SPH方法建立了SLM过程的三维瞬态数值模型,然后基于304L不锈钢粉末系统,采用SPH方法模拟和分析了在不同工艺参数下,熔池温度和单道熔化带的分布情况。结果发现,随着金属粉末的不断熔化,在表面张力的作用下,单道熔化带的形状将从初始平面分布逐渐演变为半圆柱形分布,而且还发现在未熔化的金属粉末层和基体材料之间,将会观察到不连续的温度分布。并且随着金属粉末颗粒空隙率和激光功率的增加,熔池的温度分布和单道熔化带的变形将会增加,但它们随着金属粉末层厚度和扫描速度的增大而降低。最后,采用了相同的工艺参数对单道熔化带变形分布和熔池尺寸进行了试验,发现试验结果与仿真结果基本吻合。这表明采用SPH法实现了对单道选区激光熔化过程的数值模拟。5)试验研究金属构件选区激光熔化成形工艺。在工艺试验过程中,首先从单道、单层等选区激光熔化成形入手,研究和分析了不同工艺参数对304L不锈钢金属粉末选区激光熔化成形质量的影响。然后在单层熔化成形的基础上,对实体方块成形进行了工艺试验,发现在其他工艺参数保持不变的情况下,当激光功率为250W,扫描速度为15cm/s,粉末层厚为60μm和搭接率为60%,采用S形扫描策略时,获得的成形方块质量较好。最后,根据该工艺参数,以304L不锈钢粉末为材料,采用选区激光熔化设备分别实现了花形和网孔结构等薄壁零件的成形。
李清雯[4]（2020）在《有水路面行车产生的流体动力噪声数值模拟》文中认为随着我国汽车保有量的不断增加,行车噪声的危害越来越明显,已经成为主要的噪声源。在路面有积水的情况下,行车噪声呈现响度更大、频率更高的趋势。我国部分地区处于季风气候区,全年降雨充沛,有水路面上的行车噪声不可忽视。有水路面的行车噪声,主要包括振动噪声和流体动力噪声,振动噪声的发声原理与干燥路面一致,本文主要从理论和数值模拟两个角度研究有水路面上行车产生的流体动力噪声,主要研究内容和结论如下:1.有水路面行车产生的流体动力噪声基本理论及计算方法。从流体动力噪声的发声原理出发,明确了水膜和空气共同作用在轮胎表面的脉动压力是引起噪声的偶极子声源。结合车辆在有水路面上行驶的实际边界条件,确立了噪声预测的理论公式,选取了混合计算的噪声方法。2.基于Abaqus CEL的轮胎-路面-水膜流固耦合计算。本文建立了轮胎三维模型并验证受力特性,将轮胎模型应用到轮胎-路面-水膜的流固耦合模型中,得到轮胎在有水路面上滚动的变形模型;以此模型为基础,利用布尔减运算,分别得到后续流场和声场计算的计算域。3.有水路面轮胎外流场及偶极子声源数值计算。基于大涡流模拟的方法,结合特定的流场计算域划分、网格划分、边界设置等条件,计算得到轮胎滑水速度,与经验滑水速度进行对比,验证流场模型的合理性。利用Ffowcs Williams and Hawkings方程,计算并输出轮胎壁面的脉动压力作为声场计算的声源信息。4.有水路面行车流体动力噪声分析。利用快速傅里叶变换,将流场计算得到的、符合采样定律的时域声源信息转化为频域信息,采用声学有限元结合自动匹配层技术进行声学计算。在流量一定的前提下,声压级曲线在1000Hz左右的中频段之后开始趋于稳定,中高频段进口方向声压级值比出口方向大;声场呈现双指向形分布,具有偶极子特性;声压级大小随着水膜厚度的增大而增大,由于水占整个模型体积分数较小,即使水膜厚度为10mm时水的体积分数仅为1.59%,水膜厚度的增大对声压级的增大没有显着的影响。水膜厚度为10mm时的流体动力噪声声压级值为干燥路面状态下的1.3倍左右;水膜厚度为5mm时的流体动力噪声声压级值为干燥路面状态下的1.2倍左右。本文研究成果将为雨天行车安全预警,提供一条有别于行驶速度、力学响应的声学侦测手段。
曹润铎[5]（2020）在《某小型机载制导弹药弹道优化设计及发射过程研究》文中认为在武器装备的研制过程中,由于机载平台的特殊性,机载主动防御系统一直是研究较为欠缺的领域。但是随着大型空中平台在现代战争中面临的威胁日益严峻,研究设计一种小型机载主动防御系统已经迫在眉睫。作为一款全新的武器系统,其发射过程的方案设计还存在很多问题。本文以某小型机载主动防御系统为研究背景,通过理论分析与数值模拟,对这一新型武器装备的气动外形和发射系统内弹道参数进行了方案设计,同时开发了两种新型智能优化算法对设计方案进行了优化设计,并且通过数值仿真证明了设计方案的合理性与可行性。进一步地,采用数值模拟方法对该系统发射初始过程进行了模拟计算。具体内容如下:a)根据本文所研究的某小型机载制导弹药总体设计要求,对其气动外形进行了理论分析,初步设计了合适的气动布局与尺寸参数。利用工程经验方法,编制了一套小型机载制导弹药气动力计算软件。同时,采用数值模拟计算的方法对气动力软件进行了评估与修正,以提高工程计算方法对气动力参数预测的准确性。进一步地,基于初始设计方案,利用数值计算方法对不同结构的设计方案进行了模拟计算,研究了该小型机载制导弹药气动部件形状参数及安装位置对全弹气动性能的影响。b)根据本文所研究的某小型机载制导弹药总体设计要求,考虑到机载平台的特殊性,提出了一种用于机载平台的高低压垂直弹射发射方式。通过分析该发射方式过程,对高低压内弹道装填参数与结构进行了方案设计。建立了小型机载制导弹药高低压弹射经典内弹道模型,并且编制了内弹道数值计算程序,研究讨论了不同装填条件与发射系统尺寸结构对内弹道性能的影响。c)受到晶体在过饱和溶液中逐渐结晶这一物理现象的启发,提出了一种新型简便的智能优化方法。首先通过数学原理证明了该算法的收敛性和可行性,其次利用十余种不同类型的标准测试函数对算法中的关键参数进行了测试分析,并找出了最佳的参数组合方案。此外,利用测试函数对该算法与几种常见的智能优化算法进行了对比分析,结果表明该算法具有编写简单、收敛速度快等优点。进一步地,基于该算法的计算原理,开发并建立了适用于复杂工程设计的多目标优化计算方法。此外,受到子母弹打击毁伤原理的启发,提出了一种新的改进型粒子群算法,通过引入新的粒子更新规则来对算法进行改进,经过与其他几种改进型粒子群算法相比较,结果证明该算法具有方便简单、计算效率高等优点。d)利用所提出的智能优化方法针对文中所建立的内弹道设计方案进行了优化设计研究,得到了最优的内弹道装填参数与结构参数组合,实现了低膛压条件下的最大弹射初速。此外,利用本文建立的多目标优化设计方法,对小型机载制导弹药气动外形进行了优化设计研究,得到了一系列基于不同评价标准的气动外形最优方案。在此基础上,为了验证气动外形优化设计方案的有效性。文章基于制导控制一体化技术建立了载机—来袭目标—拦截弹三者的整体运动模型,通过对比外弹道飞行过程与控制面变化过程可知,当采用操纵性最佳的设计方案时,整个拦截弹道曲线较为平滑,拦截全程的需用过载最小,表明其对舵机的要求也最低。而采用稳定性最佳的设计方案时,拦截方案弹道全程用时最长,且舵机长时间处于最大舵偏角位置,在飞行过程中可用过载较需用过载有着较大的差距,导致整个过程弹道最为弯曲,不利于最终实施有效的拦截。e)对于本文所研究的垂直式高低压弹射发射装置,由于存在初始来流的影响,其膛口流场与一般发射装置的膛口流场有较大的区别。为了研究发射初始阶段膛口流场的发展过程及其对载机和小型机载制导弹药运动的影响,建立了考虑初始流场、发射筒内火药气体压力分布的模型,使用有限体积法计算了不同来流速度和不同弹出速度下膛口流场的发展过程。结果表明,由于载机运动的影响,膛口流畅具有明显的不对称性,弹体迎风侧的激波强度要强于背风侧激波强度,会导致小型机载制导弹药发生俯仰运动。同时,由于高低压发射方式发射筒内压力较低,其膛口流场的火药气体对载机本身没有过大的负面作用,证明了发射初始阶段载机的安全性。f)为了研究该小型机载制导弹药在初始来流影响下垂直发射分离过程中的运动特点,建立了小型机载制导弹药发射分离过程的运动模型,利用有限体积法结合制导弹药六自由度运动模型,模拟计算了载机不同速度和不同弹出速度条件下弹体在发射初始过程的运动状态。研究结果表明载机运动速度越大时,小型机载制导弹药在发射初始过程受到侧向初始来流的影响越大;弹体初始弹出速度较小时,弹体受到膛口流场的影响更为明显,在膛口流场与侧向来流共同作用下弹体做摆动运动;当初始弹出速度较大时,弹体能够快速脱离膛口流场区域,并且在到达安全点火距离时产生更小的俯仰角与俯仰角速度,有利于发射过程的稳定性。
张磊[6]（2019）在《聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为研究》文中认为资源的加速消耗和环境的严重破坏已成让整个社会开始前所未有的关注节能减排问题。对于以消耗石油和白色污染为代价的聚合物材加工行业,实现节能减排已经迫在眉睫。然而,由于长链分子的高构象熵、强的分子间相互作用效应和分子间的拓扑缠结,聚合物材料的成形成性过程存在工艺窗口窄、流动行为复杂和产品缺陷多等问题。上述问题的解决可使聚合物材料的加工技术进一步降能降耗、节省原料和提高产品质量。二氧化碳是一种无毒、廉价、生物兼容和可调性强的流体,将二氧化碳引入到聚合物加工工艺中,可以实现对聚合物微观凝聚态演变的干预和介观结构形成的调控,从而提升聚合物产品力学性能和服役性能。这种优势引起传统聚合物加工行业的高度重视,开发了包括聚合物发泡注塑工艺在内的多种二氧化碳辅助的聚合物成形工艺。此外,这种优势还吸引了众多科研工作者开展聚合物/二氧化碳体系的相关研究,探讨其在组织工程、药物输运、电磁屏蔽、超级隔热、吸声、吸油等领域中的应用潜力。目前,人们围绕聚合物/二氧化碳的二元体系,在聚合物流场中气体相的形态演变和聚合物在高压二氧化碳环境中的凝聚态演变等方面开展了许多研究工作。然而,仍存在诸多关键问题亟待研究和解决。气泡在聚合物注塑流场中形态演变的全过程尚未探明,聚合物发泡件表面缺陷的形成机理及其消除方法尚不明确,工艺参数对聚合物/二氧化碳体系的影响规律缺乏理论解释;加压二氧化碳对聚合物结晶的影响尚未探明,如何通过改变二氧化碳压力实现对聚合物晶体形貌的控制缺乏理论指导。围绕上述问题,本文开展了关于聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为的研究,其主要研究工作和取得的研究成果如下:（1）建立了一种不可压缩、非等温、非稳态三维多相流数学模型,提出了一种模具型腔排气边界条件设置方法,将聚合物熔体的人为损耗降低到1 ‰以内。采用能量方程/PIMPLE耦合算法,解决了大黏度比两相界面温度求解发散问题;采用基于场量的自适应网格划分技术,提高了宏观尺度流场中微小气泡界面追踪的精度。基于该模型,本文研究了在注塑流场厚度截面上温度场和速度场对气泡形态演变过程的影响规律,预测了在剪切和泉涌流场中不同初始大小和位置的球形气泡的变形、破裂和溃灭过程;结合聚合物发泡注塑（Polymer Foaming Injection Molding,PFIM）短射实验,揭示了发泡注塑制件表面泡坑、银纹、塌陷形貌的形成机理。（2）建立了一种基于有限体积法的非等温非稳态的多相-VOF模型,提出一种采用隐式区域耦合算法同步求解模具和型腔区域温度场的方法,并进行快速热循环（Rapid Heat Cycle Molding,RHCM）辅助的PFIM工艺实验研究。基于模拟和实验结果,本文分析了超临界二氧化碳、聚合物熔体、空气在模具型腔内的瞬态流动行为,研究了模具温度对气泡在泉涌流场中的变形、破裂和塌陷的影响,揭示了 RHCM/PFIM工艺所成形的塑件表面缺陷的形成机理。（3）基于两相流模型开发了一种非等温流固耦合模型。该模型采用隐式耦合传热算法考虑注塑模具与聚合物熔体之间的耦合传热。模型精确预测了RHCM/PFIM工艺过程中的温度场,分析了 RHCM/PFIM工艺过程中热响应特征,结合数值模拟结果和实验获得的泡孔结构,揭示了 RHCM/PFIM工艺过程中的塑件内部多孔结构的形成机理。（4）开发了一种原位高压显微系统,该系统包含一个温度和压力可以闭环控制的样品池。在不同样品厚度、分子量、温度、二氧化碳压力条件下,本文采用该系统研究了 PLLA样品在加压二氧化碳中的晶体生长过程。通过合理选择实验参数,本文研究了雪花晶体形成过程的初始阶段。结合原子力显微镜,阐明了雪花状PLLA晶体的生长模式。（5）建立了一种原位高压多光学观测系统,该系统由光学、偏振光学和小焦激光散射三部分组成,可以研究0.1 μm-1 cm尺度范围内的聚合物凝聚态演变过程。本研究利用该系统获得了左旋聚乳酸（Poly（L-lactic acid）,PLLA）在二氧化碳中的晶体尺寸和晶体数量密度的统计数据。结合原子力显微镜,分析了树枝状晶体在高压二氧化碳中的生长行为,发现了一种通过节奏式生长形成的竹节状树枝晶。（6）将超临界二氧化碳引入到PLLA样品的熔融等温结晶中,制备了一种可以排除链分子和晶间缠结的螺旋梯田状晶体。根据原子力显微镜、透射电子显微镜、核磁共振、X射线衍射的表征结果,确定了晶间相分子的链构象,研究了无定形链的构象状态对多层片晶形貌的影响,最终给出了关于晶片外翻起源的理论解释。（7）利用自建的原位高压显微系统,实现了一种可以在线升压的结晶实验。通过这种单变量的实验方法研究了二氧化碳压力对PLLA晶体长大的影响规律,基于两步形核模式提出一种用于计算在二氧化碳中聚合物晶体二次形核速率的新模型。结合实验结果,通过对聚合物/二氧化碳体系中结晶自由能、扩散活化能、混合能、吸附能、平动能的定量计算,本文给出了高压二氧化碳对聚合物晶体二次形核的影响机理。
王嘉宁[7]（2019）在《弱信号环境下GNSS信号捕获技术研究》文中研究说明基于位置服务（Location based Service,LBS）的应用与需求爆发性的增长,使得全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）定位技术成为智能设备的基本组成部分。这就对室内、城市峡谷等恶劣环境下,利用GNSS信号进行定位提出了更高的要求。接收机工作在弱信号环境时,到达接收机的GNSS信号非常微弱,因此如何在信号衰减严重的弱信号环境中提高接收机灵敏度、保证定位精度和可靠性成为了研究重点和热点。信号捕获是高灵敏度GNSS接收机基带信号处理最为关键与核心的技术之一。为提高捕获灵敏度,GNSS接收机通常需要长的相干积分时间和多的非相干积分次数。这通常意味着捕获时间的增长以及复杂度的提高。而伴随着全球GNSS建设的热潮,新体制GNSS信号的投入使用,进一步为GNSS信号的捕获技术带来了新的挑战。因此本文重点对弱信号环境下GNSS的伪码和频率捕获算法进行了广泛而深入的研究,主要工作以及创新性成果如下。（1）详细分析了微弱GNSS信号捕获中常用的FMDBZP（Fast Modified Double Block Zero Padding）算法的特点,针对FMDBZP算法运算量大结构复杂的缺点,提出了一种将FMDBZP算法与差分相关、离散余弦变换域（Discrete Cosine Transform,DCT）滤波相结合的弱信号捕获算法。该算法利用差分相关消除多普勒频偏,结合DCT变换的能量集中特性,简化了接收机的结构提升了捕获灵敏度。为了扩大频率搜索范围,提出了两种基于频域搜索的微弱GNSS信号捕获算法,两种改进算法利用频域的循环移位与时域的频率补偿等效特性扩大频域搜索范围。仿真分析表明两种算法可以有效提高了大频偏下GNSS信号检测的灵敏度。（2）为了克服多普勒频移导致的检测灵敏度降低的问题,在分析频偏对FMDBZP算法影响的基础上提出了两种多普勒频偏估计算法,两种算法分别利用快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）的结果进行多普勒频偏的约束和估计,进而得到高精度的频偏估计结果,之后利用高精度频偏估计的结果进行GNSS信号的二次捕获。理论分析和仿真表明两种改进算法均可有效提升多普勒频移估计的精度,提升检测概率。（3）针对新一代GNSS系统中广泛应用的BOC（Binary Offset Carrier）调制信号的捕获模糊性问题,在分析BOC信号相关函数的基础上,提出一种通用的BOC信号无模糊捕获算法。该算法将副载波波形按调制类型进行分解,再根据相关函数合成方法构建出单峰的合成相关函数。新的无模糊捕获算法能够完全消除副峰,实现无模糊捕获,并且可以应用于北斗三号B1C的QMBOC信号的捕获。（4）分析了北斗三号信号采用长测距码以及二级载波调制特点之后,提出了一种针对北斗B3I信号的快速频域滤波捕获算法。该算法对各个码相位对应的部分匹配滤波（Partial matched filtering,PMF）-FFT输出结果进行频域符号相关处理以消除符号跳变的影响,从而实现有符号跳变情况下北斗信号的快速捕获。为解决传统的捕获算法对长测距码捕获时间长,运算量大的问题,提出了一种利用Wash-Hardmann变换的确定压缩感知信号捕获算法,分析了该算法的捕获性能,仿真实验表明该算法可以有效完成B1C信号的捕获,并节省运算量。
袁超[8]（2018）在《基于浸入式边界方法的SRM燃面退移与流场耦合数值模拟》文中研究表明固体火箭发动机具有结构简单、机动性强、可靠性高等优点,无论在战术或战略导弹领域上都有着巨大的应用前景。固体火箭发动机内流场参数是判断发动机装药燃烧性能与发动机外形设计等多种指标的重要参考依据,受到国内外学者们的广泛关注。目前发动机燃烧室内流场模拟以准稳态工况居多,发动机工作过程中,燃面不断退移,会对固体火箭发动机的内流场产生影响,采用燃面退移与内流场耦合的固体火箭发动机内流场数值模拟会使得计算结果与实际情况更加接近。本文回顾了界面捕捉与浸入式边界的发展流程,选择CLSVOF方法作为界面捕捉的实施方法,选择离散浸入式边界法为界面流场处理方法。本文以OpenFOAM为计算平台,利用经典后台阶模型,验证了不可压离散浸入式边界法在OpenFOAM平台的适用性,并为算法改进打下基础。本文通过修改计算求解器,对不可压离散浸入式边界进行改进,将算法改进为可压离散浸入式边界法。将CLSVOF方法与可压离散浸入式边界方法耦合,利用fvOptions框架实现浸入式边界源项在计算平台上的通用化。利用经典圆柱绕流算例,验证改进的算法的可行性。通过再次修改求解器,实现浸入式边界的移动,创建加质边界,对发动机内燃装药内流场与复杂端燃装药内流场进行数值模拟,得到动态内流场结果,燃面曲线及压力时间曲线。对比文献结果,验证算法的适用性。通过对分段式装药发动机内流场计算,得到不同装药分段的动态内流场,对比分析,验证耦合算法通用性。本文的研究结果拓宽了国内浸入式边界的应用领域,为发动机内流场一体化计算打下了良好的基础。
钟明君[9]（2016）在《熔融物与冷却剂相互作用过程及熔融物水力学碎化行为的数值模拟研究》文中指出核反应堆倘若发生严重事故,熔融状态的堆芯物质可能与冷却剂发生相互作用（FCI）引发蒸汽爆炸。产生的冲击波可能破坏周围结构,增加放射性裂变产物释放到周围环境的风险。因此,FCI及可能引发的蒸汽爆炸现象成为了核安全领域的研究热点。对于FCI的研究,目前国际上已经形成了一套以实验研究和数值模拟构成的研究体系。然而受制于FCI过程的复杂性,传统实验研究在过程控制和数据采集上面临困境。随着数值模拟技术的发展,国际上开发了众多大型蒸汽爆炸分析程序用于对FCI完整过程进行模拟。然而FCI涉及到多尺度相界面共存的复杂流型,其中既存在具有大尺度界面的熔融物液柱和连续气液相,也存在具有小尺度界面的熔滴、碎片、气泡和液滴。对于传统多相流模型,界面跟踪模型仅能对大尺度自由界面进行模拟,而多流体模型仅适用于模拟离散相的平均流动特性。因此,使用这类多相流模型对FCI中的多尺度多相流过程进行模拟时会存在诸多局限性,已有蒸汽爆炸分析程序中的多相流模型有待进一步完善。此外,由于FCI中关键现象熔融物水力学碎化的相关机理尚未完全解明,其物理模型的不完善阻碍了对FCI后果的准确预测。另外,随着我国三代核电技术研发及核电软件自主化的大力开展,自主化的蒸汽爆炸分析程序作为严重事故程序中一个重要的组成部分得到了迫切需求。针对上述问题和需求,本文进行了如下主要工作:针对FCI过程中的多相流特点,本文将界面跟踪模型与多流体模型耦合在了一套统一的求解框架下,建立了适用于FCI模拟的多尺度界面模型。该模型可以模拟大尺度界面相和小尺度界面相共存的复杂多相流问题,弥补了传统多相流模型的不足;基于VOF/PLIC算法和MCBA-SIMPLE算法开发了带多尺度界面的多相流全速算法,以满足FCI多相流过程的模拟需求。基于上述数值方法,本文独立开发了多维熔融物与冷却剂相互作用热工水力分析程序METRIC（Melt and Water Interaction Code）,弥补了国内在多维蒸汽爆炸分析程序开发上的空白。本文通过典型算例对程序进行了验证测试,证明了当前程序具备模拟FCI过程中关键物理现象的功能性和适用性。针对熔融物水力学碎化行为的机理现象,本文对其进行了直接数值模拟研究。对于液柱碎化,模拟研究发现液柱碎化涉及前沿碎化和主体碎化;不同Weber数下液柱的碎化模式具有较大差异;在高Weber数下,液柱碎化主要受侧面不稳定波的发展和剥离效应主导;本文基于Epstein关系式建立了新的液柱碎化模型。对于熔滴水力学碎化,模拟研究发现熔滴碎化过程分为变形和碎化两个阶段;不同Weber数下的熔滴碎化模式差异较大;对于对熔融物总表面积贡献最大的瓦解模式,熔滴的碎化主要受变形和Rayleigh-Taylor（R-T）不稳定波共同作用;最后本文考虑熔滴变形效应,建立了新的熔滴水力学碎化模型。本文将新的液柱碎化模型和熔滴水力学碎化模型用于所开发的METRIC程序对典型FCI实验工况进行了模拟并对程序的模拟能力进行了确认。对典型粗混合实验工况KROTOS 37和KROTOS 42粗混合阶段的模拟研究发现:METRIC程序具备模拟粗混合阶段中液柱碎化、冷却剂沸腾相变等关键物理现象的能力;对于冷却剂蒸发量,新的液柱碎化模型的预测结果较Saito模型和Meignen模型更接近实验值;此外,本文分析认为粗混合过程中熔融状态的熔滴份额是引发蒸汽爆炸的关键参数之一。对典型爆炸实验工况KROTOS 21和KROTOS 42爆炸阶段的模拟研究发现:METRIC程序具备对爆炸阶段压力波传播叠加、熔滴精细碎化、碎片增殖等关键过程进行模拟的能力;通过与实验值和国外同类程序计算结果进行对比,本文认为当前程序计算结果与参考结果定性符合,定量偏差在可接受范围内;计算表明新的熔滴水力学碎化模型能够使得模拟得到的压力幅值有效逼近实验值,压力波传播速度的预测结果较原模型有所改善;而对于熔滴的碎化比例,新模型较原模型能给出更为准确的预测结果。最后,本文使用METRIC程序对典型压水堆堆外蒸汽爆炸进行了模拟并对爆炸后果进行了评估。计算表明在粗混合的1.1s时刻,熔融物与液体冷却剂达到了较为充分的混合状态,是发生蒸汽爆炸可能性最大的时刻;在爆炸阶段,堆坑壁面所承受的压力冲量超过0.12MPa.s,此时堆外蒸汽爆炸将对压水堆堆坑造成一定破坏。综上所述,本文基于所提出的新的多相流方法开发了适用于模拟FCI完整过程的多维蒸汽爆炸分析程序,为真实反应堆系统下蒸汽爆炸事故的分析和评估提供了数值工具。通过对该程序进行验证、确认和应用,本文认为当前程序具备国际上同类程序的模拟功能和精度;此外,本文对熔融物水力学碎化行为进行了直接模拟研究,并建立了新的熔融物水力学碎化模型,这对水力学碎化机理现象的认识和改善蒸汽爆炸程序模拟的准确性具有一定的参考价值。
陈瑛[10]（2009）在《自然空泡流数值模拟方法研究》文中认为自然空化是指一定条件下液体介质内部出现蒸汽泡或蒸汽穴的现象。通常高速流动是自然空化发生的原因,它导致液体介质中局部压力低于液体的饱和蒸汽压,液体汽化而形成空泡。空化对于水利设备的剥蚀、噪声和高速运动物体的水动力特性及其稳定性控制具有极为重要的影响。随着各类水面和水下运载工具航速的大幅度提高,空化的发生不可避免。空泡流动特性及其机理研究仍是目前水动力学研究的前沿课题之一。发展合理的空泡流模型和适用于复杂三维非定常空泡流的数值计算方法,不仅具有重要的理论意义,而且有着广泛的工程应用价值。本文旨在探索更加合理的自然空泡流模型,发展高效、高精度的数值计算方法,研制具有自主知识产权的三维多相非定常自然空泡流的计算软件,并用于工程实际空泡流动问题的分析。本文的主要研究内容和创新性成果如下:1、在自然空泡复杂流场的多相流数学模型方面进行了系统而深入的研究。引入了五种基于正压关系、基于相分数输运方程形式的均质平衡流空化模型,并将五种线性与非线性的涡粘湍流模式与各空化模型相结合,发展了基于求解三维RANS方程系统的自然空泡湍流流动的数值模拟方法。在模型形式和算法实现上进行了改进,成功地模拟了空化数小于0.01条件下以及复杂非定常的自然空泡流问题。本文还提出了一种考虑来流介质可压缩性的高速空泡流模型,模拟了高亚声速来流条件下的自然空泡流问题。2、在适合于空泡流计算的数值算法方面开展了有特点的工作。针对空泡流问题的特殊性,在以无空泡单相流场作为初始条件进行空泡流计算之前,重置低于饱和蒸汽压区域的压力,并在计算中对压力范围进行限制,以保证得到合理的泡内压力分布。在压力-速度-密度耦合修正方法中,本文采用人工抑制混合介质的压缩性的方法,使得计算中空化区域内被重置的压力快速扩散,空化模型持续保持足够大的相变势,从而能够较快地生成合理的空泡形态。根据计算节点的相分数来设定节点上的可压缩性参数,进而对不可压缩的来流环境和可压缩的空泡区域采用不同的修正量,从而最终得到合理的流场分布。本文还研究了采用TVD的高阶对流格式捕捉空泡面的方法。3、自行开发了适用于三维非定常自然空泡流的数值模拟软件。该软件采用有限体积法开发,适用于分块结构化网格划分的任意复杂计算域。软件采用基于压力-速度-密度耦合修正算法的分离隐式求解器,求解的方程系统包括:RANS方程、压力修正量方程、能量方程、湍流模式方程、空化模型方程等。空泡流计算部分采用了本文改进和提出的空泡流模型,并结合了十余种线性、二阶、三阶的两方程湍流模式。方程对流项的离散格式采用带延迟修正的一至二阶迎风格式和多种带TVD限制器的高阶对流格式。通过验证表明该软件适用于较广的空化数和雷诺数范围的复杂自然空泡湍流流动。4、针对存在经典解析解和可靠试验结果的典型问题进行了计算比对,验证了本文数值模拟方法对自然空泡预报的准确性和对工况的广泛适用性。对网格密度、差分格式、模型参数、雷诺数影响等数值计算的基本问题进行了分析,考察了其对计算结果的影响。在较广的空化数范围内,本文计算均得到了稳定光滑的空泡形态,且空泡形状、空泡尺度、压力分布、阻力系数等与解析解和试验数据吻合良好。基于所提出的可压缩高速空泡流模型,模拟了高亚声速来流条件下的自然空泡流问题。印证了亚声速可压缩势流理论关于空化数固定时空泡长度和阻力系数随马赫数增加而增大的结论,说明了高速条件下考虑来流压缩性影响的必要性。系统地比较和评价了不同空化模型和湍流模式的组合在计算稳定性、网格依赖性、空泡形态、空泡尺度、泡内流动结构、水动力特性等多方面的差别和优劣,为进一步的空泡流数值模拟工作提供了有价值的参考。5、运用本文所建立的数值模拟方法,研究了文丘里管内空泡流、绕水翼空泡流与大攻角运行航行体空泡流等工程实际中的自然空泡流动现象与机理。对于文丘里管内空泡流,在不同的收缩-扩张角下分别计算得到了定常空泡形态和非稳态空泡演化过程。空泡在非稳态演化中呈现周期性的发展、断裂、脱落、下泻与溃灭,与实验现象相符。空泡长度、脱落频率、泡内速度及相分数分布与试验结果接近。入口压力系数的振荡频率与空泡脱落频率一致,表明空泡运动对流场结构产生规律性的影响。对于绕水翼的非定常空泡流,计算得到的空泡脱落与试验观察到的大块云雾状空泡发展过程一致,空泡脱落频率与升阻系数的振荡频率一致,Strouhal数与理论和试验结果相当接近。分析了空泡非稳态流动结构、特征及其机理,发现空泡周期性脱落现象与回射流发展、流场逆压梯度及涡结构演化之间存在紧密的联系。比较了湍流和层流条件下的计算结果,发现两者在空泡脱落点、脱落方式、副体紊乱度等方面存在较大的差别。模拟了大攻角运行航行体的自然空泡流,得到的三维空泡形状和压力分布的计算结果与试验数据相符。研究了大攻角下在航行体周向上的空泡形态分布特征,给出了多种空泡尺度与空化数、攻角之间的关系,以及升阻系数与空化数和攻角的关系。通过定量分析发现,空泡的不对称性会导致航行体某些部位受力集中,表明高速带空泡运动的航行体在大攻角运动中其结构将受到巨大的水动力载荷。
二、A NEW FRONT TRACKING METHOD FOR COMPRESSIBLE FLOWS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A NEW FRONT TRACKING METHOD FOR COMPRESSIBLE FLOWS（论文提纲范文）
（1）带自由液面问题的绝对位置-压力格式粒子有限元方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的 |
| 1.2 绝对节点坐标单元流体模拟概述 |
| 1.3 粒子有限元方法简介 |
| 1.3.1 国内外研究现状 |
| 1.3.2 网格更新-Delaunay三角剖分 |
| 1.3.3 自由液面以及流-固界面识别 |
| 1.3.4 粒子有限元方法与其他数值方法的对比 |
| 1.4 拉格朗日流体边界处理方法概述 |
| 1.4.1 自由滑移边界 |
| 1.4.2 进出口边界及驱动边界 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 二维绝对节点坐标有限元方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 完全拉格朗日描述的不可压缩牛顿流体 |
| 2.3 绝对节点坐标四节点平面单元 |
| 2.4 运动和变形描述 |
| 2.4.1 惯性力和外力虚功 |
| 2.4.2 粘性力虚功 |
| 2.4.3 体积应变能和广义罚力 |
| 2.4.4 动力学方程 |
| 2.5 绝对节点坐标参考节点及约束方程 |
| 2.5.1 绝对节点坐标参考节点(ANCF-RN) |
| 2.5.2 节点约束方程 |
| 2.6 Bathe复合积分法求解动力学方程 |
| 2.6.1 Bathe复合积分法 |
| 2.6.2 广义惩罚力对应雅克比矩阵 |
| 2.6.3 广义粘性力对应雅克比矩阵 |
| 2.7 数值算例 |
| 2.8 绝对节点坐标单元描述流体的局限性 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 绝对位置-压力格式粒子有限元方法及流线积分预测模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 绝对位置-压力格式粒子有限元方法 |
| 3.2.1 运动描述 |
| 3.2.2 纳维-斯托克斯方程 |
| 3.2.3 伽辽金等效积分及其弱形式 |
| 3.2.4 稳定化的质量守恒方程及其弱形式 |
| 3.2.5 有限元空间离散 |
| 3.2.6 时间积分方案及方程求解 |
| 3.2.7 绝对位置-压力格式粒子有限元求解流程 |
| 3.3 显式流线积分预测方法 |
| 3.3.1 显式流线积分 |
| 3.3.2 改进的显式流线积分 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 绝对位置-压力格式粒子有限元方法自由滑移边界及进出口边界处理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自由滑移边界 |
| 4.2.1 三种流-固边界以及与离散化的关系 |
| 4.2.2 AP-PFEM流-固边界条件处理 |
| 4.2.3 自由滑移边界接触点位置校正 |
| 4.3 进出口边界及驱动边界处理 |
| 4.3.1 进出口边界处理 |
| 4.3.2 驱动边界处理 |
| 4.4 时间积分方案及方程求解 |
| 4.5 数值算例 |
| 4.5.1 自由滑移边界及充液多体系统验证算例 |
| 4.5.2 驱动边界和进出口边界验证算例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 三维带自由液面流动问题求解 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 一致法向和自由滑移边界条件 |
| 5.2.1 节点一致法向 |
| 5.2.2 特征接触节点判断 |
| 5.2.3 自由滑移约束 |
| 5.3 Sliver单元清除 |
| 5.4 流-固接触界面网格处理 |
| 5.4.1 接触界面网格凹陷修补 |
| 5.4.2 接触界面网格光滑 |
| 5.5 质量保持和修正方法 |
| 5.5.1 自由液面网格细化处理 |
| 5.5.2 全局质量修正 |
| 5.6 数值算例 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A:FIC压力稳定 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）扩束系统气动光学效应抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 气动光学效应抑制技术 |
| 1.2.1 气动光学效应 |
| 1.2.2 气动光学效应的发展阶段 |
| 1.2.3 气动光学效应研究进展 |
| 1.2.4 气动光学效应抑制方法国外研究现状 |
| 1.2.5 气动光学效应抑制方法国内研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.3.1 论文研究思路 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 第2章 气动光学效应基本原理及研究方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 气动光学中的流场分析 |
| 2.2.1 流体力学理论 |
| 2.2.2 计算流体动力学理论 |
| 2.3 流场中的光线追迹方法 |
| 2.3.1 流场中的光线传输机理 |
| 2.3.2 流场与折射率场的映射关系 |
| 2.3.3 流场中的光线追迹经典算法 |
| 2.4 流场中的像质评价方法 |
| 2.4.1 光程差 |
| 2.4.2 斯特列尔比(Strehl Ratio,SR) |
| 2.4.3 泽尼克多项式 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 大口径光学窗口结构及支撑技术研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 分析模型及方法 |
| 3.2.1 分析模型 |
| 3.2.2 分析方法 |
| 3.2.3 材料选取 |
| 3.2.4 结构设计 |
| 3.2.5 受力分析 |
| 3.3 支撑结构设计 |
| 3.3.1 径向支撑 |
| 3.3.2 轴向支撑 |
| 3.4 支撑参数优化分析 |
| 3.4.1 厚度 |
| 3.4.2 径厚比 |
| 3.4.3 遮拦比 |
| 3.4.4 模态 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 扩束系统净化装置气动光学效应研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 流场中的气动光学效应仿真计算 |
| 4.2.1 分析模型 |
| 4.2.2 网格设置 |
| 4.2.3 求解器设置 |
| 4.2.4 计算设置和过程 |
| 4.3 变折射率介质中的光线追迹方法改进及像质评价 |
| 4.3.1 光线光学法中的经典算法 |
| 4.3.2 折射率梯度求解 |
| 4.3.3 基于步长调节函数的光线光学法的改进算法 |
| 4.4 流场中的光学像质评价 |
| 4.5 实验验证与实验过程 |
| 4.5.1 实验设计 |
| 4.5.2 实验结果与分析结果对标 |
| 4.5.3 补充分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 含激波外流场中的气动光学效应研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型与方法 |
| 5.2.1 分析模型 |
| 5.2.2 网格设置 |
| 5.2.3 求解器设置 |
| 5.2.4 计算设置和计算过程 |
| 5.3 变折射率介质中光线追迹的新算法 |
| 5.3.1 含激波的变折射率介质中的光线追迹算法 |
| 5.3.2 含激波的变折射率介质中的光线追迹新算法 |
| 5.3.3 含激波的变折射率介质中的光线追迹新算法的验证 |
| 5.4 高速流场中的像质评价 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）选区激光熔化过程的无网格法数值模拟及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选区激光熔化(SLM)成形概述 |
| 1.1.1 选区激光熔化(SLM)成形原理 |
| 1.1.2 选区激光熔化(SLM)成形设备的组成 |
| 1.1.3 选区激光熔化(SLM)成形的影响因素 |
| 1.1.4 选区激光熔化(SLM)成形的优点 |
| 1.1.5 选区选区激光熔化(SLM)成形的缺陷 |
| 1.2 选区激光熔化(SLM)研究现状 |
| 1.2.1 粉末颗粒的有效热传导率 |
| 1.2.2 扫描策略对成形零件的影响 |
| 1.2.3 选区激光熔化(SLM)数值模拟现状 |
| 1.3 无网格数值模拟方法 |
| 1.3.1 基于网格法的数值模拟缺陷 |
| 1.3.2 光滑粒子流体动力学(SPH)无网格法 |
| 1.4 本课题研究的目的及意义 |
| 1.5 本课题研究的方法和主要内容 |
| 第2章 光滑粒子流体动力学(SPH)方法分析及其修正 |
| 2.1 光滑粒子流体动力学(SPH)方法 |
| 2.1.1 基本原理 |
| 2.1.2 场函数的核近似 |
| 2.1.3 场函数的导数核近似 |
| 2.2 场函数及其导数的粒子离散近似法 |
| 2.2.1 场函数的粒子离散近似法 |
| 2.2.2 场函数空间导数的粒子离散近似法 |
| 2.3 其他重要的SPH公式 |
| 2.4 光滑核函数的性质及选择 |
| 2.4.1 光滑核函数的性质 |
| 2.4.2 光滑核函数的选取 |
| 2.5 SPH方法数值应用分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 选区激光熔化(SLM)的SPH数值模型 |
| 3.1 选区激光熔化的控制方程 |
| 3.1.1 连续性方程 |
| 3.1.2 动量守恒方程 |
| 3.1.3 能量守恒方程 |
| 3.2 选区激光熔化过程的SPH数值模型 |
| 3.2.1 连续性方程的SPH法粒子近似 |
| 3.2.2 动量守恒方程的SPH法粒子近似 |
| 3.2.3 能量守恒方程的SPH法粒子近似 |
| 3.2.4 粒子位置更新方程 |
| 3.3 SPH方法中的辅助方程 |
| 3.3.1 人工粘度 |
| 3.3.2 人工热量 |
| 3.3.3 人工压缩率 |
| 3.4 边界处理 |
| 3.4.1 自由表面边界处理 |
| 3.4.2 固液交界面处理 |
| 3.5 相邻粒子搜索法 |
| 3.6 数值积分法和时间步长确定准则 |
| 3.6.1 跳蛙(leapfrog(LF))数值积分法 |
| 3.6.2 时间步长确定准则 |
| 3.6.3 时间步长的确定 |
| 3.7 计算程序的编写与流程 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 选区激光熔化过程中表面张力对熔池形貌的影响 |
| 4.1 二维选区激光熔化过程的物理模型 |
| 4.2 粉末材料模型 |
| 4.3 SPH法数值方案 |
| 4.3.1 熔池表面张力的SPH数学模型 |
| 4.3.2 二维SLM过程的SPH控制方程 |
| 4.3.3 初始和边界条件 |
| 4.4 数值算例分析 |
| 4.4.1 热传导数值算例 |
| 4.4.2 流体表面张力数值算例 |
| 4.5 表面张力对选区激光熔化熔池形貌的影响分析 |
| 4.5.1 熔池形貌的形成机制 |
| 4.5.2 激光功率的影响 |
| 4.5.3 扫描速度的影响 |
| 4.5.4 熔池长度和深度分析 |
| 4.6 单道熔化带纵向表面形貌的试验验证 |
| 4.6.1 试验目的 |
| 4.6.2 试验设备 |
| 4.6.3 试验参数 |
| 4.6.4 试验方法 |
| 4.6.5 单道熔化带纵向表面形貌分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 选区激光熔化中的温度分布和单道熔化带的无网格法模拟分析 |
| 5.1 激光束与金属粉末层之间的相互作用 |
| 5.2 SLM过程中的体热源及其SPH控制方程 |
| 5.2.1 SLM过程中的体热源 |
| 5.2.2 三维SLM过程的SPH控制方程 |
| 5.3 链表搜索法的改进 |
| 5.4 初始和边界条件 |
| 5.5 熔池温度分布和单道熔化带演变分析 |
| 5.5.1 单道熔化带的形成与演变分析 |
| 5.5.2 扫描速度的影响 |
| 5.5.3 激光功率的影响 |
| 5.5.4 粉末颗粒空隙率和粉层厚度的影响 |
| 5.5.5 熔池尺寸分布 |
| 5.6 Marangoni力对熔池形貌的影响 |
| 5.7 单道选区激光熔化带的试验分析 |
| 5.7.1 试验目的 |
| 5.7.2 试验设备 |
| 5.7.3 试验参数 |
| 5.7.4 试验方法 |
| 5.7.5 单道选区激光熔化带的试验分析 |
| 5.7.6 误差分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 304L不锈钢粉末选区激光熔化成形工艺的试验研究 |
| 6.1 试验方案 |
| 6.1.1 试验设备 |
| 6.1.2 试验材料 |
| 6.1.3 试验方法 |
| 6.1.4 试样处理 |
| 6.1.5 试验内容 |
| 6.2 单道选区激光熔化成形 |
| 6.2.1 激光功率的影响 |
| 6.2.2 扫描速度的影响 |
| 6.3 单层选区激光熔化成形 |
| 6.3.1 金属粉末层厚对单层选区激光熔化成形的影响 |
| 6.3.2 扫描间距对单层选区熔化成形的影响 |
| 6.4 实体方块和零件成形 |
| 6.4.1 实体方块成形 |
| 6.4.2 零件成形 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（4）有水路面行车产生的流体动力噪声数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轮胎-路面噪声的相关研究 |
| 1.2.2 流体动力噪声数值计算 |
| 1.3 研究现状的不足和解决方法 |
| 1.4 本文主要工作及技术路线 |
| 1.4.1 本文主要工作 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 有水路面行车流体动力噪声基本理论及计算方法 |
| 2.1 流体力学的基本理论 |
| 2.1.1 流场控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 湍流数值计算 |
| 2.2 流体动力噪声的基本理论 |
| 2.2.1 声源的分类 |
| 2.2.2 声场基本方程 |
| 2.2.3 声场计算的数值分析方法 |
| 2.3 噪声的评估方式 |
| 2.3.1 噪声信号的处理方式 |
| 2.3.2 噪声的评估参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于Abaqus CEL的轮胎-水膜-路面的流固耦合计算 |
| 3.1 CEL算法基本理论 |
| 3.1.1 CEL技术适用性 |
| 3.1.2 控制方程 |
| 3.1.3 边界条件和相互作用 |
| 3.1.4 流固分区计算 |
| 3.1.5 自由液面 |
| 3.2 基于CEL方法的有限元建模 |
| 3.2.1 轮胎模型 |
| 3.2.2 轮胎模型径向刚度验证 |
| 3.2.3 路面模型 |
| 3.2.4 流体模型 |
| 3.3 基于CEL方法的流固耦合分析 |
| 3.3.1 水膜材料属性定义 |
| 3.3.2 相互作用 |
| 3.3.3 边界条件及荷载施加 |
| 3.4 CEL计算结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于FLUENT的外流场及偶极子声源数值计算 |
| 4.1 轮胎滑水经验公式求解 |
| 4.2 滑水速度数值解 |
| 4.2.1 流场计算域的建立 |
| 4.2.2 流体区域的网格划分 |
| 4.2.3 湍流模型 |
| 4.2.4 流场边界条件设置和流体参数设置 |
| 4.2.5 非结构化网格的SIMPLE算法 |
| 4.3 模型合理性分析 |
| 4.4 流场结果分析 |
| 4.4.1 行驶速度设定 |
| 4.4.2 轮胎表面动水压强 |
| 4.4.3 轮胎表面气动压强 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于Virtual.Lab Acoustics的有水路面行车流体动力噪声分析 |
| 5.1 声学有限元技术 |
| 5.1.1 声学Helmholtz方程 |
| 5.1.2 声学边界条件 |
| 5.1.3 声学有限元 |
| 5.1.4 远场场点设置 |
| 5.1.5 声辐射边界条件 |
| 5.1.6 网格映射 |
| 5.1.7 采样频率和采样定理 |
| 5.2 声学有限元模型 |
| 5.2.1 声学有限元计算域 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.2.3 导入CFD模型 |
| 5.2.4 创建单元组 |
| 5.2.5 数据转移和快速傅里叶变换 |
| 5.2.6 定义声学边界条件 |
| 5.3 声场计算结果 |
| 5.3.1 声学模型合理性分析 |
| 5.3.2 流体进出口方向上声压级频率响应分析 |
| 5.3.3 声场指向性分布分析 |
| 5.3.4 平面场点声压级分布分析 |
| 5.3.5 不同水膜厚度下声压级对比 |
| 5.3.6 数值模拟结果与真实路表测试结果比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）某小型机载制导弹药弹道优化设计及发射过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 机载防御系统研究现状 |
| 1.2.1 机载干扰措施 |
| 1.2.2 机载主动防御措施 |
| 1.3 小型机载制导弹药发射过程研究现状 |
| 1.3.1 制导弹药发射方式研究现状 |
| 1.3.2 燃气式被动垂直弹射方式研究现状 |
| 1.3.3 机载武器发射初始过程研究现状 |
| 1.4 小型机载制导弹药优化设计研究现状 |
| 1.4.1 内弹道优化设计研究 |
| 1.4.2 气动外形优化设计研究 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 2 某小型机载制导弹药气动外形设计研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小型机载制导弹药气动外形设计 |
| 2.2.1 小型机载制导弹药气动外形设计要求 |
| 2.2.2 小型机载制导弹药气动外形设计任务及步骤 |
| 2.3 小型机载制导弹药气动布局方案选择 |
| 2.3.1 气动布局的选择 |
| 2.3.2 翼面/舵面在弹身周侧的布置形式 |
| 2.4 小型机载制导弹药主要参数及几何外形参数设计 |
| 2.4.1 弹体形状的选择 |
| 2.4.2 弹头形状的选择 |
| 2.4.3 弹翼/舵面形状设计 |
| 2.4.4 总体设计结果 |
| 2.5 小型机载制导弹药气动力工程计算方法 |
| 2.5.1 坐标系介绍 |
| 2.5.2 升力计算 |
| 2.5.3 阻力计算 |
| 2.5.4 压心位置计算 |
| 2.5.5 俯仰/偏航力矩计算 |
| 2.6 小型机载制导弹药气动力CFD计算方法 |
| 2.6.1 湍流模型选择 |
| 2.6.2 数值方法 |
| 2.6.3 初始条件与边界条件 |
| 2.6.4 网格划分 |
| 2.7 小型机载制导弹药气动力计算结果 |
| 2.7.1 数值方法及工程计算结果验证 |
| 2.7.2 初始设计方案计算结果 |
| 2.7.3 弹翼对气动性能的影响 |
| 2.7.4 舵面尺寸对气动性能的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 某小型机载制导弹药发射系统内弹道设计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小型机载制导弹药高低压发射物理过程 |
| 3.2.1 小型机载制导弹药高低压发射系统基本结构 |
| 3.2.2 小型机载制导弹药高低压发射过程描述 |
| 3.2.3 小型机载制导弹药高低压发射系统内弹道特点 |
| 3.3 小型机载制导弹药高低压发射过程经典内弹道数学模型建立 |
| 3.3.1 基本假设 |
| 3.3.2 基本方程组 |
| 3.4 小型机载制导弹药高低压发射过程经典内弹道模型数值解法 |
| 3.5 高低压发射系统计算模型验证 |
| 3.6 小型机载制导弹药高低压发射系统内弹道设计 |
| 3.6.1 低压室内弹道设计 |
| 3.6.2 高压室内弹道设计 |
| 3.6.3 高低压室结构参数及装填初步设计结果 |
| 3.7 小型机载制导弹药高低压发射过程数值模拟结果与分析 |
| 3.7.1 初步设计结果模拟仿真计算 |
| 3.7.2 装填条件对内弹道性能的影响 |
| 3.7.3 发射系统结构对内弹道性能的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 新型智能优化算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人工晶体生长优化算法提出与介绍 |
| 4.2.1 算法基本思想 |
| 4.2.2 人工晶体生长算法模型建立 |
| 4.2.3 人工晶体生长算法流程 |
| 4.2.4 人工晶体生长算法有效收敛性分析 |
| 4.3 人工晶体生长优化算法中各参数对算法性能的影响分析 |
| 4.3.1 晶体规模的大小 |
| 4.3.2 人工晶体各部分比例选择的影响分析 |
| 4.4 人工晶体生长法计算效果对比 |
| 4.4.1 标准测试函数介绍 |
| 4.4.2 人工晶体生长法与经典算法对比 |
| 4.4.3 人工晶体生长法与几种改进的PSO算法对比 |
| 4.5 一种基于子母弹特点的改进粒子群优化算法 |
| 4.5.1 粒子群算法简介 |
| 4.5.2 基于子母弹原理的改进方法 |
| 4.5.3 改进的粒子群算法计算效果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.某小型机载制导弹药弹道优化设计研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高低压发射系统内弹道优化设计 |
| 5.2.1 内弹道过程要求及特点 |
| 5.2.2 优化设计要素 |
| 5.2.3 优化设计模型 |
| 5.2.4 优化设计结果及分析 |
| 5.3 小型机载制导弹药气动外型多目标优化设计 |
| 5.3.1 基于人工晶体生长算法的多目标优化算法 |
| 5.3.2 优化设计要素 |
| 5.3.3 优化设计模型 |
| 5.3.4 优化设计结果及分析 |
| 5.4 小型机载制导弹药拦截飞行建模与仿真 |
| 5.4.1 载机—来袭目标—拦截弹运动模型 |
| 5.4.2 制导控制一体化设计 |
| 5.4.3 拦截计算模拟结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 某小型机载制导弹药发射分离过程数值模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 小型机载制导弹药与载机分离过程数值计算模型 |
| 6.2.1 小型机载制导弹药发射过程描述 |
| 6.2.2 小型机载制导弹药初始运动模型 |
| 6.2.3 高低压发射装置膛口流场计算模型 |
| 6.3 小型机载制导弹药发射初始阶段膛口流场模型数值解法 |
| 6.3.1 流场计算区域网格划分 |
| 6.3.2 数值解法、初始条件与边界条件 |
| 6.4 小型机载制导弹药发射初始阶段数值模拟结果 |
| 6.4.1 不同来流速度下的影响 |
| 6.4.2 不同弹射初速的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工作总结与展望 |
| 7.1 论文主要内容 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 二氧化碳气泡在聚合物流场中的动态演变 |
| 1.2.1 聚合物流场中气泡形态演变 |
| 1.2.2 注塑充填流场的数值模拟 |
| 1.2.3 聚合物/二氧化碳两相流数值模拟 |
| 1.2.4 二氧化碳气泡在聚合物流场中形态演变的数值模拟 |
| 1.3 聚合物在高压二氧化碳中的结晶行为 |
| 1.3.1 二氧化碳辅助聚合物成形技术的应用 |
| 1.3.2 二氧化碳对聚合物结晶的影响 |
| 1.3.3 原位高压显微光学研究方法 |
| 1.4 该课题方向所存在的主要问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.6 参考文献 |
| 第二章 聚合物注塑流场中超临界流体气泡的形态演变规律 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数学建模 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 界面追踪 |
| 2.2.3 界面张力 |
| 2.2.4 黏度模型 |
| 2.2.5 边界条件 |
| 2.2.6 计算方法 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.4 聚合物发泡注塑实验 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 注塑流场中性面上的气泡的形态演变过程 |
| 2.5.2 注塑流场中性面上不同初始位置和尺寸的气泡的形态演变过程 |
| 2.5.3 偏离注塑流场中性面的气泡的形态演变过程 |
| 2.5.4 非注塑流场中性面上不同初始位置和尺寸气泡的形态演变过程 |
| 2.6 本章小结 |
| 2.7 参考文献 |
| 第三章 模具温度对聚合物发泡塑件表面质量的影响机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学建模 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 界面追踪 |
| 3.2.3 黏度模型 |
| 3.2.4 界面张力 |
| 3.2.5 边界条件 |
| 3.2.6 计算方法 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 RHCM/PFIM工艺中的气泡演变 |
| 3.4.2 非对称模具温度所引起的气泡的偏心分布 |
| 3.4.3 模温对产品表面质量的影响机理 |
| 3.4.4 RHCM/PFIM中熔接痕附近的表面缺陷 |
| 3.5 本章小结 |
| 3.6 参考文献 |
| 第四章 模具温度对聚合物发泡塑件内部泡孔结构的影响机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数学建模 |
| 4.2.1 控制方程 |
| 4.2.2 界面追踪 |
| 4.2.3 黏度模型 |
| 4.2.4 边界条件 |
| 4.2.5 计算方法 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.4 实验 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 RHCM/PFIM热相应分析 |
| 4.5.2 实心层的厚度变化 |
| 4.5.3 芯层的泡孔结构 |
| 4.5.4 小气泡带的位置 |
| 4.5.5 小气泡带的形成机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 4.7 参考文献 |
| 第五章 雪花状左旋聚乳酸晶体在二氧化碳中的生长过程 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 材料 |
| 5.2.2 样品制备 |
| 5.2.3 二氧化碳处理 |
| 5.2.4 测试方法 |
| 5.3. 结果与讨论 |
| 5.3.1 经加压二氧化碳处理的PLLA薄膜的形貌 |
| 5.3.2 雪花晶的结构分析 |
| 5.3.3 雪花晶的生长过程 |
| 5.4. 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 加压二氧化碳对左旋聚乳酸晶体形核长大的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 材料 |
| 6.2.2 样品制备 |
| 6.2.3 测试 |
| 6.2.4 原位高压多光学观测系统 |
| 6.2.5 二氧化碳处理 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 PLLA在低温二氧化碳中的结晶 |
| 6.3.2 PLLA在高温二氧化碳中的结晶 |
| 6.3.3 PLLA在加压二氧化碳中的结晶动力学 |
| 6.3.4 PLLA晶体在形核限制效应中的节奏式生长 |
| 6.4 本章小结 |
| 6.5 参考文献 |
| 第七章 二氧化碳中聚乳酸晶体的分子构象和晶片结构 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验 |
| 7.2.1 材料 |
| 7.2.2 薄膜制备 |
| 7.2.3 超临界二氧化碳处理 |
| 7.2.4 测试 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 PLLA提纯 |
| 7.3.2 二氧化碳中的薄膜结晶 |
| 7.3.3 螺旋梯田晶体 |
| 7.3.4 分子形态 |
| 7.3.5 松弛折叠的形成 |
| 7.3.6 多层片晶中的晶片外翻 |
| 7.4 本章小结 |
| 7.5 参考文献 |
| 第八章 聚乳酸在二氧化碳中晶体生长的分子机理 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验 |
| 8.2.1 二氧化碳处理 |
| 8.2.2 实验结果 |
| 8.3 理论模型 |
| 8.3.1 聚合物/二氧化碳体系状态方程 |
| 8.3.2 分子形核模型 |
| 8.3.3 二氧化碳诱发的附加能变 |
| 8.3.4 模型参数 |
| 8.3.5 计算方法 |
| 8.4 计算结果 |
| 8.5 本章小结 |
| 8.6 附录 |
| 8.6.1 S-L模型的计算结果 |
| 8.6.2 分子形核模型的计算结果 |
| 8.6.3 扩散活化能和临界形核自由能 |
| 8.6.4 二氧化碳引起的形核过程中的额外自由能 |
| 8.7 参考文献 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间完成的论文 |
| 攻读博士学位期间申请的发明专利 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）弱信号环境下GNSS信号捕获技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 全球卫星导航系统发展现状 |
| 1.1.2 微弱GNSS信号捕获技术的应用 |
| 1.1.3 GNSS信号捕获问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 经典的GNSS信号捕获算法 |
| 1.2.2 微弱GNSS信号捕获算法研究进展 |
| 1.2.3 研究现状的不足与应对 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 2 GNSS信号处理及信号捕获理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常见的GNSS信号及特性 |
| 2.2.1 GPS信号 |
| 2.2.2 Galileo信号 |
| 2.2.3 北斗信号 |
| 2.2.4 常用GNSS信号总结 |
| 2.3 GNSS信号的衰减与噪声 |
| 2.3.1 路径损耗 |
| 2.3.2 热噪声 |
| 2.3.3 干扰 |
| 2.3.4 多径衰落 |
| 2.3.5 电离层闪烁 |
| 2.4 GNSS信号接收处理平台 |
| 2.4.1 接收机架构 |
| 2.4.2 射频前端简介 |
| 2.4.3 基带信号处理与导航信息解算 |
| 2.4.4 微弱GNSS信号捕获算法研究测试平台 |
| 2.5 捕获性能与评价方法 |
| 2.5.1 检测概率 |
| 2.5.2 平均捕获时间 |
| 2.6 GNSS信号模型与捕获算法性能分析 |
| 2.6.1 GNSS基带接收信号模型 |
| 2.6.2 双频域计算信号模型 |
| 2.6.3 算法性能分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于改进DBZP的微弱GNSS信号捕获算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 信号模型 |
| 3.3 基于DCT域滤波的GNSS信号捕获算法 |
| 3.3.1 离散余弦变换滤波 |
| 3.3.2 差分相关检测 |
| 3.3.3 基于DBZP的差分相关DCT滤波算法 |
| 3.3.4 捕获性能分析 |
| 3.3.5 实验仿真 |
| 3.3.6 复杂度与实际捕获分析 |
| 3.3.7 实际信号的平均捕获时间 |
| 3.4 基于并行频率搜索的GNSS信号捕获算法 |
| 3.4.1 频域频率并行搜索 |
| 3.4.2 半比特算法 |
| 3.4.3 基于DBZP的频率并行搜索算法 |
| 3.4.4 算法性能分析 |
| 3.4.5 实验仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于频偏补偿技术的GNSS信号捕获算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多普勒频率的影响与修正 |
| 4.2.1 残余多普勒频率 |
| 4.2.2 频率误差修正 |
| 4.3 基于修正广义差分组合的GNSS信号捕获算法 |
| 4.3.1 修正广义差分组合 |
| 4.3.2 改进的MGDC算法 |
| 4.3.3 基于IMGDC的改进FMDBZP算法 |
| 4.3.4 实验仿真 |
| 4.3.5 实际信号捕获与复杂度分析 |
| 4.4 基于ZF频率误差修正的GNSS信号捕获算法 |
| 4.4.1 频率误差估计 |
| 4.4.2 基于ZF频率误差修正的GNSS信号捕获算法 |
| 4.4.3 实验仿真 |
| 4.4.4 实际信号捕获与复杂度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 BOC信号通用无模糊捕获技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BOC调制信号模型分析 |
| 5.2.1 BOC调制信号 |
| 5.2.2 QMBOC调制信号 |
| 5.2.3 BOC信号捕获和跟踪模糊性问题 |
| 5.3 适用于BOC信号的通用无模糊捕获算法 |
| 5.3.1 BOC基带信号模型分析 |
| 5.3.2 BOC信号的自相关特性分析 |
| 5.3.3 新的相乘边峰消除技术 |
| 5.3.4 新算法的扩展 |
| 5.4 算法实现与性能分析 |
| 5.4.1 本文算法的实现流程 |
| 5.4.2 算法性能分析 |
| 5.4.3 算法捕获验证 |
| 5.4.4 实际信号捕获和实现复杂度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 弱信号环境下BD3信号捕获技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于频域符号相关的北斗信号捕获新算法 |
| 6.2.1 NH码跳变对PMF-FFT算法影响 |
| 6.2.2 基于频域相关的捕获方法 |
| 6.2.3 仿真分析 |
| 6.2.4 实现复杂度分析 |
| 6.3 基于确定压缩感知的北斗信号捕获新算法 |
| 6.3.1 确定压缩感知技术 |
| 6.3.2 利用DCGAT实现B1C信号的捕获 |
| 6.3.3 改进的DCGAT算法 |
| 6.3.4 改进的DCGAT算法性能分析 |
| 6.3.5 实验与仿真 |
| 6.3.6 实际数据捕获 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（8）基于浸入式边界方法的SRM燃面退移与流场耦合数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 药柱燃面燃烧国内外研究现状 |
| 1.3 浸入式边界研究现状 |
| 1.3.1 浸入式边界研究方法现状 |
| 1.3.2 浸入式边界法应用现状 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第2章 不可压缩流动浸入式边界算法 |
| 2.1 浸入式边界计算方法 |
| 2.1.1 浸入式边界的基本处理方法 |
| 2.1.2 不可压缩流控制方程 |
| 2.1.3 浸入式边界界面插值方法 |
| 2.2 OpenFOAM简介 |
| 2.2.1 应用和库 |
| 2.2.2 OpenFOAM的计算流程 |
| 2.2.3 扩展性方程 |
| 2.2.4 离散方法 |
| 2.3 浸入式边界在OpenFOAM的实施 |
| 2.3.1 浸入式边界在OpenFOAM的算法 |
| 2.3.2 后台阶不可压缩流 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不可压缩流动浸入式边界算法改进 |
| 3.1 可压缩流动浸入式边界 |
| 3.2 CLSVOF算法基本原理 |
| 3.3 浸入式边界耦合CLSVOF算法 |
| 3.4 fvOptions框架 |
| 3.4.1 fvOptions框架类型分析 |
| 3.4.2 浸入式边界在fvOptions的应用 |
| 3.5 可压缩浸入式边界实施 |
| 3.5.1 可压缩浸入式边界算法 |
| 3.5.2 超音速圆柱绕流算例 |
| 3.5.3 算例结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 SRM界面退移流场计算 |
| 4.1 浸入式边界加质界面 |
| 4.1.1 燃面计算方法 |
| 4.1.2 浸入式边界移动与加质方法 |
| 4.2 二维内燃SRM装药退移流场计算 |
| 4.2.1 BATES发动机模型简介 |
| 4.2.2 BATES发动机模型结构与初始参数 |
| 4.2.3 BATES发动机计算结果分析 |
| 4.3 二维端燃SRM装药退移流场计算 |
| 4.3.1 端燃装药发动机模型结构与初始参数 |
| 4.3.2 端燃装药发动机计算结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 分段式装药发动机流场计算 |
| 5.1 LP6分段式装药发动机模型简介 |
| 5.2 LP6发动机模型结构与初始参数 |
| 5.3 LP6发动机计算结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）熔融物与冷却剂相互作用过程及熔融物水力学碎化行为的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 熔融物水力学碎化的实验研究 |
| 1.2.2 综合性蒸汽爆炸实验研究 |
| 1.2.3 数值模拟在FCI中的应用 |
| 1.3 研究现状小结 |
| 1.4 本文的研究目的及内容 |
| 第二章 熔融物与冷却剂相互作用的多尺度界面模型及本构关系 |
| 2.1 FCI中的多相流特点和主要假设 |
| 2.2 多尺度界面模型的建立 |
| 2.2.1 界面跟踪模型和两流体欧拉模型数学等价关系推导 |
| 2.2.2 两相流中界面跟踪模型与两流体欧拉模型的耦合方案 |
| 2.2.3 用于模拟FCI过程的多尺度界面模型守恒方程 |
| 2.3 FCI中的相间作用 |
| 2.3.1 熔融物碎化 |
| 2.3.2 熔融物表面积 |
| 2.3.3 膜态沸腾传热 |
| 2.3.4 相间摩擦 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 带多尺度界面的多相流全速算法研究 |
| 3.1 液柱界面的重构算法 |
| 3.2 多相多场全速算法 |
| 3.2.1 全局质量守恒方程 |
| 3.2.2 速度修正方程 |
| 3.2.3 压力泊松方程 |
| 3.2.4 求解步骤 |
| 3.3 蒸汽爆炸程序结构 |
| 3.4 程序的验证测试 |
| 3.4.1 液柱流动和碎化的模拟 |
| 3.4.2 压力波行为模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 熔融物水力学碎化行为的直接模拟研究 |
| 4.1 直接模拟的守恒方程和数值算法 |
| 4.1.1 守恒方程 |
| 4.1.2 数值算法 |
| 4.2 熔融物液柱碎化数值研究 |
| 4.2.1 计算工况及假设 |
| 4.2.2 数值方法的验证和确认 |
| 4.2.3 液柱碎化的模拟结果 |
| 4.3 熔滴水力学碎化数值研究 |
| 4.3.1 计算工况及假设 |
| 4.3.2 数值方法的验证和确认 |
| 4.3.3 熔滴水力学碎化的模拟结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 粗混合阶段的数值模拟研究 |
| 5.1 KROTOS37实验的模拟研究 |
| 5.1.1 实验工况 |
| 5.1.2 建模与假设 |
| 5.1.3 模拟结果 |
| 5.1.4 熔滴初始直径的影响 |
| 5.1.5 液柱碎化模型的影响 |
| 5.2 KROTOS42实验粗混合阶段的模拟研究 |
| 5.2.1 实验工况 |
| 5.2.2 建模与假设 |
| 5.2.3 模拟结果 |
| 5.3 典型压水堆堆外蒸汽爆炸粗混合阶段的数值模拟 |
| 5.3.1 建模与假设 |
| 5.3.2 模拟结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 爆炸阶段的数值模拟研究 |
| 6.1 KROTOS21实验的模拟研究 |
| 6.1.1 实验工况 |
| 6.1.2 建模与假设 |
| 6.1.3 模拟结果 |
| 6.1.4 空泡份额的影响 |
| 6.1.5 碎片尺寸的影响 |
| 6.2 KROTOS42实验爆炸阶段的模拟研究 |
| 6.2.1 实验工况 |
| 6.2.2 建模与假设 |
| 6.2.3 模拟结果 |
| 6.2.4 空泡份额的影响 |
| 6.2.5 熔滴及碎片尺寸的影响 |
| 6.3 典型压水堆堆外蒸汽爆炸的后果评估 |
| 6.3.1 建模与假设 |
| 6.3.2 模拟结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（10）自然空泡流数值模拟方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 空化现象概述 |
| 1.1.1 空化的定义 |
| 1.1.2 空化的产生原因及主要类型 |
| 1.1.3 空泡流的特点 |
| 1.2 空泡流的国内外研究现状 |
| 1.2.1 理论分析 |
| 1.2.2 实验研究 |
| 1.2.3 数值模拟 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 自然空泡流的数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空泡流的无量纲参数 |
| 2.3 基本控制方程 |
| 2.3.1 连续性方程 |
| 2.3.2 RANS 方程 |
| 2.3.3 能量方程 |
| 2.3.4 湍流模式 |
| 2.3.4.1 低雷诺数修正的标准k- ω 模式 |
| 2.3.4.2 Wilcox k- ω 模式 |
| 2.3.4.3 二阶非线性k- ω 模式 |
| 2.3.4.4 二阶非线性LLR k- ω 模式 |
| 2.3.4.5 三阶非线性k- ω 模式 |
| 2.4 空化模型 |
| 2.4.1 基于正压关系的空化模型(模型一) |
| 2.4.2 基于液相质量分数输运方程的空化模型A(模型二) |
| 2.4.3 基于液相体积分数输运方程的空化模型(模型三) |
| 2.4.4 基于液相质量分数输运方程的空化模型B (模型四) |
| 2.4.5 基于蒸汽相质量分数输运方程的空化模型(模型五) |
| 2.5 考虑来流介质可压缩性影响的空泡流模型 |
| 2.5.1 蒸汽相的Peng-Robinson 方程 |
| 2.5.2 液相的带温度修正的TAIT 方程 |
| 2.5.3 汽/液两相的动力学粘度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数值计算方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 网格划分与控制单元 |
| 3.2.1 分块结构化网格 |
| 3.2.2 网格与控制单元编号 |
| 3.2.3 控制体几何量的计算 |
| 3.2.4 控制体的位置关系与变量的分布 |
| 3.2.5 面积分与体积分的近似 |
| 3.3 Navier-Stokes 方程的数值离散 |
| 3.3.1 时间项与对流项 |
| 3.3.2 高阶对流格式的TVD 形式 |
| 3.3.2.1 高阶对流格式(Higher-Order-Convection) |
| 3.3.2.2 高阶对流格式的TVD 限制 |
| 3.3.2.3 TVD 高阶对流格式的离散 |
| 3.3.3 扩散项 |
| 3.3.4 非定常项 |
| 3.3.5 源项 |
| 3.3.6 代数方程组 |
| 3.4 压力-速度-密度耦合修正方法 |
| 3.5 初始条件与边界条件 |
| 3.5.1 初始条件 |
| 3.5.2 来流边界 |
| 3.5.3 出口边界 |
| 3.5.4 不可穿透边界(固壁) |
| 3.5.5 对称边界 |
| 3.5.6 压力边界 |
| 3.5.7 可压缩流的边界条件 |
| 3.6 变量的限制 |
| 3.7 耦合方程组的求解 |
| 3.7.1 外迭代流程 |
| 3.7.2 欠松弛系数 |
| 3.7.3 残差与收敛条件 |
| 3.8 代数方程组的求解 |
| 3.8.1 系数矩阵与存储结构 |
| 3.8.2 迭代法的基本概念 |
| 3.8.3 LU 分解 |
| 3.8.4 SIP 算法 |
| 3.9 多重网格法 |
| 3.10 自然空泡流计算软件 |
| 3.11 本章小结 |
| 第四章 数值模拟方法的验证与评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算网格与边界条件 |
| 4.3 网格依赖性分析 |
| 4.3.1 对流项格式的网格依赖性比较 |
| 4.3.1.1 空泡面厚度的比较 |
| 4.3.1.2 空泡半径的比较 |
| 4.3.2 空化模型的网格依赖性比较 |
| 4.4 空化模型参数的选取 |
| 4.4.1 空化模型二 |
| 4.4.2 空化模型四 |
| 4.4.3 空化模型五 |
| 4.5 雷诺数(粘性)的影响 |
| 4.6 圆盘空泡流的势流解析解与半经验公式 |
| 4.7 空泡总体形态 |
| 4.8 空泡面形状 |
| 4.8.1 空泡面前段轮廓与“1/3 次方律”的比较 |
| 4.8.2 空泡面主体轮廓与实验半经验公式的比较 |
| 4.8.3 空泡特征尺度与势流解析解的比较 |
| 4.8.4 空泡的归一化外形 |
| 4.9 泡内流动结构 |
| 4.9.1 回射流发展过程 |
| 4.9.2 泡内速度场 |
| 4.10 压力分布特性 |
| 4.11 阻力系数的比较 |
| 4.12 来流介质压缩性的影响 |
| 4.13 本章小结 |
| 第五章 自然空泡流动现象的研究与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 文丘里管内的空泡流 |
| 5.2.1 大收缩－扩张角条件下的非定常空泡流 |
| 5.2.1.1 计算对象与网格 |
| 5.2.1.2 计算结果与分析 |
| 5.2.2 小收缩－扩张角条件下的定常空泡流 |
| 5.3 绕NACA 水翼的空泡流 |
| 5.3.1 计算对象与网格 |
| 5.3.2 计算的收敛性分析 |
| 5.3.3 小攻角下的定常空泡流 |
| 5.3.4 大攻角下的非定常空泡流 |
| 5.4 大攻角运动航行体的空泡流 |
| 5.4.1 计算对象与网格 |
| 5.4.2 无空泡单相流动的计算结果 |
| 5.4.3 空泡流动的计算结果与讨论 |
| 5.4.3.1 不同攻角下的空泡形态 |
| 5.4.3.2 空泡主要尺度 |
| 5.4.3.3 空泡区的流场结构 |
| 5.4.3.4 压力系数沿航行体的分布 |
| 5.4.3.5 升力系数与阻力系数 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
四、A NEW FRONT TRACKING METHOD FOR COMPRESSIBLE FLOWS（论文参考文献）
- [1]带自由液面问题的绝对位置-压力格式粒子有限元方法研究[D]. 潘恺. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]扩束系统气动光学效应抑制方法研究[D]. 张庆鹏. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [3]选区激光熔化过程的无网格法数值模拟及试验研究[D]. 刘石柏. 湖南大学, 2020
- [4]有水路面行车产生的流体动力噪声数值模拟[D]. 李清雯. 东南大学, 2020(01)
- [5]某小型机载制导弹药弹道优化设计及发射过程研究[D]. 曹润铎. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]聚合物/二氧化碳体系的动态相演变与结晶行为研究[D]. 张磊. 山东大学, 2019(02)
- [7]弱信号环境下GNSS信号捕获技术研究[D]. 王嘉宁. 西北工业大学, 2019(04)
- [8]基于浸入式边界方法的SRM燃面退移与流场耦合数值模拟[D]. 袁超. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [9]熔融物与冷却剂相互作用过程及熔融物水力学碎化行为的数值模拟研究[D]. 钟明君. 上海交通大学, 2016(02)
- [10]自然空泡流数值模拟方法研究[D]. 陈瑛. 上海交通大学, 2009(07)