万方数据
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第４期杨波，等：纯横荡和旋臂试验的数值模拟?１４ｌ?
则），实现对运动二的模拟。
２．３数值的提取和处理
假设旋臂运动为顺时针方向，速度入口边界工和ｙ方向的速度分别为ｕ＝一Ｈｏｃｏｓｎ，移＝一“ｏｓｉｎｒｔ。则在速度变化的前１／４周期，“＜Ｏ、ｔ，＜Ｏ时，水流２个分量的方向在船舶坐标系中是石和ｙ的负向，这时将ｗａｔｅｒ．ｉｎ和ｗａｔｅｒ－ｒｉｇｈｔ设置为速度入口是合理的。但是ｌ／４周期过后，Ⅱ＞０、ｔ，＜０，这时采用原来的入口条件就不合理了。
总之，船模ｌ，方向上的受力只有在前１／４周期，数值是合理的。通过对ｙ方向受力的数值记录进行分析得出，虽然１个周期内后３／４个周期的边界设置是不合理的，但计算出的流场对下１个周期前ｌ／４周期的影响是很小的，也就是说，前ｌ／４周期的数值是可信的。这样继续根据ｎ，＂的变化情况，合理设置对应条件下的边界条件，接续起来，就可以得到１个周期内的合理数值。
３算例
对某型舰的纯横荡试验进行数值模拟。
３．１舰模参数
该舰模为带球鼻首某舰模型。设计水线长￡＝４．２ｍ；设计水线宽Ｂ＝０．４６１７ｍ；正常排水量平均吃水ｄ＝０．１３５ｍ；方型系数Ｃｂ＝Ｏ．４９４２；船模质量ｍ＝１３．８０５ｋｇ。
３．２计算域生成
采用图３所示计算域，计算域的尺度以船长￡为单位。域长３￡；域宽￡；域深￡，以此为半径，得半圆柱形自由面下计算域。
３．３网格生成
采用非结构性网格，网格尺度：船体表面最小ｌｃｍ，最大２４ｃｍ，放大率１．５，网格数为４７ｌ３“，无扭曲网格。
图８某型舰的网格生成
Ｆｉｇ，８Ｍｅ８ｈｅｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌ
３．４湍流模型
采用标准Ｋ一占（湍动能一耗散率）两方程模型，取值如下：ｘ＝０．０２２５，占＝Ｏ，００７９２。３．５边界条件
设定纯横荡试验横向位移的幅值为１．３ｍ，角速度为２９。＾，各边界条件设置如表１所示。
表１边界条件
Ｔａｂ．１Ｂ仙ｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎ８
边界条件设置
进流面ｗ砒ｅｒ一缸，外边界ｗａｔｃｒ－－ｅｒｔ凳耋全墨支：二Ｘ黧：）∥。）出流面ｗ皿ｅｒ－∞ｔ。外边界’％时一啦｝吐压力出口
上边界ｗａｔｅｒ－ｕｐ有滑移擘面
船体ＨｕＵ无滑移壁面
３．６计算结果
计算时间７６．８８，通过对ｙ方向力的变化过程进行记录，得到ｌ，力稳定后几个最大值出现的时间ｒ（ｓ）和幅值ｙｏ如表２所示。
表２ｙ方向力的幅值
Ｔａｂ．２Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｓｏｆｎｆｏ托ｅ
３．７数值的提取和水动力导数的计算
计算步骤如下：①取５个峰值时的Ｋ值并求其均值，作为横向力的幅值，求得ｙ０＝９２．４ｌⅣ；②通过读取数据得到ｙ力和位移之间的相位差为一５６．３６０；
③由设定的边界条件知口＝１．３ｍ，∞＝ｏ．５０６ｍ∥ｓ５
④由式（１）得Ｅ＝一１１６．９４，匕＝一２８９．１。
类似船模（ＤＴＭＢ５４１５）的水池试验数据Ｌ＝一１４３．２６，匕＝一３９４．２５。考虑到该船模吃水大于计算船模，所示上述结果是有参考价值的。如在边界条件、网格划分和计算时间步长等几个方面进行优化，计入自由面的影响，计算精度将能满足设计要求。
参考文献：
［１］野本谦作．船舶操纵性和控制及其在船舶设计中的应用［Ｍ］．无锡：中国船舶科学研究中心，１９８５．
［２］蔡荣泉．关于船舶ｃＦＤ的现状和一些认识［Ｊ］．船舶，２００２。（１）：２７—３５．
［３］张志荣．水面舰船综合粘性流场的实用化ｃＦＤ的研究［Ｄ］．无锡：中国船舶科学研究中心，２００４．
［４］高秋新．船舶ｃＦＤ研究进展［Ｊ］．船舶力学，１９９９，３（４）：７４—７８．
［５］吴秀恒。刘祖源，施生达，等．船舶操纵性［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００５．
［６］王福军．计算流体动力学分析［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００４．
［７］刘儒勋，王志峰．数值模拟方法和运动界面追踪［Ｍ］．
合肥：中国科技大学出版社，２００１． 万方数据
纯横荡和旋臂试验的数值模拟
作者：杨波， 万林， 王骁， 石爱国， YANG Bo， WAN Lin， WANG Xiao， SHI Ai-guo 作者单位：海军大连舰艇学院,航海系,辽宁大连116018
刊名：
舰船科学技术
英文刊名：SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY
年，卷(期)：2008,30(4)
参考文献(7条)
1.刘儒勋;王志峰数值模拟方法和运动界面追踪 2001
2.王福军计算流体动力学分析 2004
3.吴秀恒;刘祖源;施生达船舶操纵性 2005
4.高秋新船舶CFD研究进展[期刊论文]-船舶力学 1999(04)
5.张志荣水面舰船综合粘性流场的实用化CFD的研究 2004
6.蔡荣泉关于船舶CFD的现状和一些认识[期刊论文]-船舶 2002(01)
7.野本谦作船舶操纵性和控制及其在船舶设计中的应用 1985
本文链接：https://www.doczj.com/doc/0d6284996.html,/Periodical_jckxjs200804035.aspx
有限元软件在焊接热应力分析中的应用和发展 随着焊接温度场、应力场和变形的深入研究，有限元技术的发展与应用，以及近年来由于计算机技术的突飞猛进，目前在进行有限元分析时所用的软件方面已经有了不少优秀的计算分析软件，如:ANSYS,ABAQUS,ADINA,NASTRAN,MARC,SYSWBLD等可供焊接工作者选用[31。我国目前尚不具各开发大型通用有限元软件的条件，没有自主版权的商品化有限元软件，所以我国的有限元发展途径主要是使用、扩充和改进从国外引进的某些有限元软件。这些现有的有限元软件具有自动划分有限元网格和自动整理计算结果，并使之形成可视化图形的前后处理功能。因而，焊接工作者己经无需自己从头编制分析软件，可以利用上述商品化软件，必要时加上二次开发，即可以得到需要的结果，这就明显地加速了焊接模拟技术发展的进程。在国内还很少利用通用有限元软件分析焊接结构应力场的例子。中科院的颜抬霞[231等利用ANSYS对球壳焊接瞬态温度场、应力场进行模拟取得较好的结果。清华大学的鹿安理等利用MARC软件，开发专用用户子程序，使网格自适应技术更趋完善，并用于厚板焊接过程的三维数值模拟，取得了很好的效果，并在模型上利用相似原理及简化热源模型等技术问题进行探讨，提出未来焊接数值模拟应重点研究的几个问题。清华大学的蔡志鹏等人，利用MARC软件，简化热源模型，用串热源模型代替高斯热源进行焊接应力和变形的分析，但其实际分析例子只是进行切割变形分析，其方法的有效性还须进一步验证[241[251[26][271 SYSWELD2．1SYSWELD的特点 SYSWELD的开发最初源于核工业领域的焊接工艺模拟，当时核丁业需要揭示焊接工艺中的复杂物理现象，以便提前预测裂纹等重大危险。随着应用的发展，SYSWELD逐渐扩大了其应用范围，并迅速被汽车工业、航空航天、国防和重型工业所采用。 SYSWEI。D完伞实现了机械、热传导和金属冶金的耦合计算，允许考虑晶相转变及同一时间晶相转变潜热和晶相组织对温度的影响。在具体计算中分两步进行。首先实现温度和晶相组织的计算，然后进行机械力的计算。在机械力计算中，已经充分考虑了第一步计算的结果，如残余应力和应变的影响。 SYSWELD的电磁模型允许模拟点焊和感应加热，并可实现能量损失和热源加载的计算模拟。SYSWELD扩散与析出模型可实现渗碳、渗氮、碳氮共渗模拟，先计算化学元素的扩散和沉积，然后再考虑对热和机械性能的影响。SYS肌IJ)的氢扩散模型能计算模拟氢的浓度，预测冷裂纹的严重危害旧。 2．2 SYSWELD的应用 焊接残余应力是焊接过程中影响构件强度和寿命的主要囚素之一，通过计算机仿真分析可准确分析焊接时温度场、应力场的变化规律，焊接时构件的变形情况[Io-11J。利用SYSWELD 对某零件进行激光焊接仿真分析可得出一些结果云图，由这些云图能够判断构件在焊接过程中瞬态温度场的变化情况、构件中的应力以及焊接完成后残余应力的分布情况。最重要的是利用SYSWELD软件能够方便准确地分析焊接过程中材料金相组织的转化情况，为激光动态焊接过程数值仿真提供理论基础。 在焊接中，热膨胀与收缩伴随着金相转变而发生，从而导致焊接过程和焊后焊件的结构变形。在SYSWELD中这些囚素都可以进行模拟；焊接过程的热效应引发热应力(结构膨胀与收缩)，同样可以利用SYSWELD进行评估；通过SYSWELD，可以对焊接的内应力和金相结构进行预测，并将这些结果直接应用于产品寿命计算与分析。在许多工业上，经常将等厚或不等厚的材料焊接在一起后进行冲压，这些材料可以相同也可以不同。采用SYSWELD把焊接模拟的内应力和冶金特性作为初始条件加载到冲压模拟软件中，如PAM—STAMP就是专业的冲压模拟软件。
实验：计算机模拟 一、实验目的和要求 1. 掌握计算机模拟的基本原理及方法; 2. 掌握利用随机数解决问题; 二、实验内容 1.已知零件C由零件A和零件B连接而成，已知零件A、B的长度为随机变量， aaa=[]; for i=1:10 a=rand; if a<=007 a1=5; elseif a>&&a<= a1=6; elseif a>&&a<= a1=7; elseif a>&&a<= a1=8; elseif a>&&a<=1 a1=9; end b=rand; if b<= b1=14; elseif a>&&a<= b1=15; elseif a>&&a<= b1=16; elseif a>&&a<=1 b1=17; end c=a1+b1 aaa=[aaa a1+b1]; end
运行xxx 得到以下结果：xxx c = 21 c = 19 c = 20 c = 21 c = 20 c = 20 c = 21 c = 19 c = 19 c = 19 >> mean(aaa) ans = 10个样本计算C的平均长度为19。 单件成本7 8 9 10 11 12 概率 定价\概率\预计销售500 600 700 800 900 19 20 21 时，每件以5元处理） 根据题设编写代码： b=[500 600 700 800 900]; a=[19,20,21]; x1=rand; if x1< c=7; elseif x1>&x2< c=8; elseif x1>&x1< c=9; elseif x1>&x1< c=10; elseif x1>&x1< c=11; else c=12; end
第３９卷第４期 ２０１８年４月哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．３９№．４Ａｐｒ．２０１８ 共翼型舵水动力特性的模型试验与数值模拟 刘志华，熊鹰，叶青 （海军工程大学舰船与海洋学院，湖北武汉４３００３３） 摘 要：国际上新型潜艇的尾操纵面设计，采用了将前部稳定翼和后部转动舵组合成完整翼型剖面的共翼型布局 方式。为了研究这种共翼型舵与常规舵在水动力性能上的差异，运用模型试验和数值计算模拟方法，对共翼型舵 和常规非共翼型舵的水动力和流场进行了对比研究与分析。结果表明：共翼型舵在小舵角工况时能够保持舵翼结 合部流线的光顺，舵角５°时共翼型舵总升力比非共翼型舵总升力增加了６５．３％；但在大舵角工况，共翼型舵叶背容 易发生流动分离形成分离涡，导致升力性能变差，舵角２５°时共翼型舵总升力比非共翼型舵总升力减小了９．２％。 在小舵角时，共翼型舵尾流区的流场湍动能较低，流动稳定性更好。 关键词：共翼型舵；水动力测量试验；数值模拟；舵升力；翼升力；舵尾流；分离涡；湍动能；尾操纵面；舵角DOI ：１０．１１９９０／ｊｈｅｕ．２０１７０７０７７ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．ｕ．２０１８０１２９．１７３３．０１６．ｈｔｍｌ 中图分类号：Ｕ６６１．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６－７０４３（２０１８）０４－０６５８－０６ Model experiment and numerical simulation of the hydrodynamic performance of a conformal rudder ＬＩＵＺｈｉｈｕａ，ＸＩＯＮＧＹｉｎｇ，ＹＥＱｉｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｈｉｐａｎｄＯｃｅａｎ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕＨａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）Abstract ：Ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｎｔｈｅｆｉｒｍｍａｎｅｕｖｅｒａｂｌｅｓｕｒｆａｃｅｏｆａｎｅｗｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｓｕｂｍａｒｉｎｅ，ａｃｏｎｆｏｒｍａｌｌａｙｏｕｔｔｈａｔｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｔｈｅｆｒｏｎｔｓｔａｂｌｅｗｉｎｇａｎｄｔｈｅｒｅａｒｒｏｔａｔｉｏｎｒｕｄｄｅｒｔｏｆｏｒｍａｃｏｍｐｌｅｔｅｗｉｎｇ－ｓｈａｐｅｐｒｏｆｉｌｅｗａｓａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒａｎｄｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒｕｄｄｅｒ，ｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄａｌｏｎｇｗｉｔｈｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃａｎｄｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎａｌｙｓｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｃｏｕｌｄｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｔｒｅａｍｌｉｎｅａｔｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｒｕｄｄｅｒｗｉｎｇａｔａｓｍａｌｌｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅ．Ａｔａｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｏｆ５°，ｔｈｅｔｏｔａｌｌｉｆｔｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｗａｓ６５．３％ｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎｏｎ－ｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒ；ｗｈｅｒｅａｓａｔｌａｒｇｅｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｓ，ｔｈｅｄｅｔａｃｈｅｄｖｏｒｔｅｘｗａｓｅａｓｉｌｙｄｒｏｐｐｅｄｆｒｏｍｔｈｅｂａｃｋｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒａｎｄｔｈｅｌｉｆｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｄ．Ａｔａｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｏｆ２５°，ｔｈｅｔｏｔａｌｌｉｆｔｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｗａｓ９．２％ｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎｏｎ－ｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｔｕｒｂｕｌｅｎｔｋｉｎｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙｉｎｔｈｅｗａｋｅｚｏｎｅｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｉｓｌｏｗａｎｄｆｌｏｗｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｈｉｇｈａｔｓｍａｌｌｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｓ．Keywords ：ｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒ；ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｔｅｓｔ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｒｕｄｄｅｒｌｉｆｔ；ｗｉｎｇｌｉｆｅ；ｒｕｄｄｅｒｗａｋｅ；ｄｅ－ｔａｃｈｅｄｖｏｒｔｅｘ；ｔｕｒｂｕｌｅｎｔｋｉｎｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙ；ｓｔｅｒｎｍａｎｅｕｖｅｒａｂｌｅｓｕｒｆａｃｅ；ｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅ 收稿日期：２０１７－０７－１７．网络出版日期：２０１８－０１－３０． 基金项目：国家自然科学基金项目（５１２０９２１３）；装备发展部共用技 术预研基金项目（６１４０２４１０１０１０１）；海军工程大学自主立 项（４２５５１７Ｋ２２７）． 作者简介：刘志华（１９８１－），男，副教授； 熊鹰（１９５８－），男，教授，博士生导师．通信作者：刘志华，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｚｈｉｈｕａ９９１１１＠ａｌｉｙｕｎ．ｃｏｍ． 潜艇在水下航行时，要实现水平面上的航行方 向调整和垂直面上的航行深度调整，主要是通过操 纵艉舵、围壳舵（或者是艏舵）来完成的。打舵时， 舵上产生的水动力作用在潜艇艇体上，使潜艇产生 相应的运动变化和航行状态的调整，因此舵的水动力性能对潜艇的操纵性表现有直接的影响。舵的外形及水动力优化是船舶操纵性研究领域的热点问题［１－４］，而对于潜艇操纵面的优化设计，研究者和设计师在开展传统的艉部十子型舵水动力性能优化的基础上［５－６］，提出了Ｘ型舵、Ｈ型舵、木字舵等多种尾操纵面的样式和分离式操舵方法［７－１０］。由于潜艇在水下运动时，要兼顾航行的稳定性和机动性，所以国内外多型潜艇艉操纵面采用了稳定翼加转动舵的组合形式，前部的稳定翼与艇体固连，在提高潜艇万方数据
计算机模拟手工实验 学生实验报告 学院：商学院 课程名称：计算机模拟手工实验 专业班级： 姓名： 学号：
学生实验报告 第一部分：实验概况与内容 一、实验的目的及要求 1、实验目的 本实验以模拟企业的实际会计工作为基础，按照企业会计制度和企业会计准则的要求，进行操作训练，有目的地检验和复习所学的会计理论、方法、技能和技巧通过实际的操作，使我们能够比较系统、全面地掌握工业企业会计核算的基本程序和具体方法，加强我们对会计基本理论的理解和对会计基本技能的掌握，把枯燥、抽象的书本知识转化为实际、具体的操作，使我们能够形象地掌握各种业务的处理及记账凭证的填写方法，掌握账簿的处理及登记方法，掌握成本核算方法，掌握各种报表的编制方法，掌握会计资料的整理归档方法，同时，我们可以体验在不同岗位进行不同操作，使之在实验中，培养职业道德和职业判断能力，提高职业工作能力，为我们今后从事会计实务工作打下扎实的基础。 2、实验要求 ①熟悉会计工作的基本流程，工作内容以及工作规范等基础知识； ②能够熟练的进行对实验企业所发生各经济业务的会计核算和账务处理； ③掌握实验企业建立账户、填制凭证，登记账簿、编制报表等会计实务操作流程。 二、实验内容 1、企业基本情况 津阳市永安公司是批零兼营的以零售为主的商品流通企业，主要经营五金、百货、家电等商品，分设一部四柜组，其中一部为批发部，四柜组为小百货组、五金家电组、鞋帽组、针织服装组。
开户行及账号：中国工商银行贵溪分理处 5189958。 地址：津阳市盛兴路160号。 经营规模：一般纳税人，适用增值税税率为17%。 纳税人识别号：235678902283156。 所得税税率：25% 2、内部主要财务会计制度 （1）批发商品流转业务核算的有关规定和要求： ①库存商品采用数量进价金额核算法，按商品品名开设明细账进行数量进价金额核算。 ②“商品销售收入”、“商品销售成本”账户按批发设置明细账，以便结转成本。 ③商品销售使用增值税专用发票，税率为17%。 ④商品销售成本本月末采用先进先出法，在“库存商品——批发”账户中倒算并结转成本。平时只填制出库单。 （2）零售商品流转业务核算的有关规定和要求： ①库存商品采用售价金额核算法，“库存商品”账户按零售分设小百货组、五金家电组、鞋帽组、针织服装组分户进行明细核算。 ②“商品销售收入”、“商品销售成本”账户按批发设置明细账，以便结转成本。 ③商品销售使用增值税专用发票，税率为17%。 ④商品销售实行“价税合一”、平时“商品销售收入”反映含税（增值税、下同）销售额，月末按下列公式调整为不含税销售额，以此计算冲销已销商品收入所含的增值税（进项税额）。不含税销售额=含税销售额/ （1+增值税税率） ⑤商品销售成本按含税销售额随销随转办法，注销书屋负责人的经济责任。 ⑥“商品进销差价”账户反映含税售价与不含说进价之差的数额，并按前述四柜组分别核算。 ⑦月末，按分类（柜组）差价率计算法计算并分摊已销商品实现的进销差价。（3）本公司采用的是非定额的备用金制度 3.实验过程
数值模拟 1、CFD方法简介 利用CFD方法,采用流体力学分析软件Fluent对三相分离器的流场进行了研究与分析,为实验研究提供理论支持。 CFD就是英文Computational Fluid Dynamics(计算流体动力学) 的缩写,就是一门用数值计算方法求解流动主控方程以发现各种流动现象规律的学科]。用CFD 技术进行数值求解的基本思想就是: 把原来在空间与时间坐标中连续的物理量的场, 用一系列有限个离散点上的值的集合来代替, 通过一定的原则来建立离散点上变量值之间关系的代数方程, 求解代数方程以获得所求解变量的近似值。其主要用途就是对流态进行数值仿真模拟计算,因此,CFD技术的用途十分广泛,可用于传质、传热、动量传递及燃烧等方面的研究。 流体机械的研究中多用CFD方法对分离器进行仿真模拟,其基本应用步骤如下: 1) 利用Gimbit进行前处理 a、根据分离的形状、结构及尺寸建立几何模型; b、对所建立的几何模型进行网格划分; 2) 利用Fluent进行求解 a、确定计算模型及材料属性; b、对研究模型设置边界条件; c、对前期设置进行初始化,选择监视器,进行迭代计算; 3)利用Fluent进行后续处理,实现计算结果可视化及动画处理。 上述迭代求解后的结果就是离散后的各网格节点上的数值,这样的结果不直观。因此需要将求解结果的速度场、温度场或浓度场等用计算机表示出来,这也就是CFD 技术应用的必要组成部分。 利用CFD方法进行仿真模拟可以对分离器的结构设计及参数选择作出指导,保证设计的准确度,也可以为分离器样机的试验提供理论参考。由于CFD仿真模拟的广泛使用及其重要性,国内外很多学者,如Mark D Turrell、M、Narasimha、师奇威等都对其进行了研究,尤其就是A、F、 Nowakowski及Daniel J、SUASNABAR等人]对CFD技术在旋流器模拟方面的应用做了详细的介绍,这些工作对CFD技术的发展起到了积极的促进作用。
数值模拟方法与实验方法对比 摘要：科学研究与解决工程问题的基础在于物理实验与实物观测，但是采用实 物模型进行物理实验的研究周期长、投入大，有时甚至无法在实物上进行，如对 天体物理的研究。而现代科学研究方法的核心则是通过观测或实验建立研究对象 的数学模型，基于数学模型进行研究与分析。在数学模型上进行的数值模拟研究 具有研究周期短、安全、投入少等优点，已经成为现代科研不可或缺的工具。 关键词：科学研究；实验；数值模拟 1 数值模拟方法介绍 数值模拟实际上可以理解为用计算机来做实验，其可以形象地再现实验情景，与做实验并无太大区别。数值模拟方法的应用对象分为三个层次： （1）宏观层次：常见的工程建筑、制造设备、零件等； （2）界观层次：材料的微观组织与性能，如金属材料的晶粒度影响其屈服 强度； （3）微观层次：基本物理现象与机理，如金属材料凝固时的结晶与晶粒生 长过程。 宏观与界观层次的数值模拟方法包括：有限差分方法(FiniteDifferenceMethod,FDM)、有限单元法(FiniteElementMethod,FEM)、边界单元 方法(Boundary Element Method,BEM)、有限体积方法(Finite Volume Method,FVM)、无网格方法(Mesh less Method)。 微观层次的数值模拟方法包括：第一原理法(First Principle Simulation)、元胞 自动机方法(Cellular Automata)、蒙特卡洛方法(Monte Carlo Method )、分子动力学方法(Molecular Dynamics)，分为经典方法、嵌入原子模型(Embedded Atom Model)、从头计算(Ab initio calculation)的方法。 虽然在工程技术领域内能使用的数值模拟方法有很多种，但是就其实用性和 广泛性而言，有限单元法是最为突出的。有限单元法的基本原理是将一个连续的 求解域分割成有限个单元，用未知参数方程表征单元的特性，然后将各个单元的 特征方程组合成大型代数方程组，通过求解方程组得到结点上的未知参数，获取 结构内力等需要考察的输出结果。它能很好的适应复杂的几何形状、复杂的材料 特性和复杂的边界条件，加之成熟的大型软件系统支持（比如ANSYS、MARC、NASTRAN），有限元法成为一种应用广泛的数值计算方法。 2 实验方法介绍 科学实验，是人们为实现预定目的，在人工控制条件下，通过干预和控制科 研对象而观察和探索其有关规律和机制的一种研究方法。它是人类获得知识、检 验知识的一种实践形式。 2.1 实验方法的特点 科学实验之所以能优于自然观察而受到人们广泛重视，这是和科学实验本身 的特点密切相关的。 （1）科学实验具有纯化观察对象的条件的作用。 科学实验中，人们可以利用各种实验手段，对研究对象进行各种的人工变革 和控制，使其摆脱各种偶然因素的干扰，这样被研究对象的特性就能以纯粹的本 来面目而暴露出来，人们就能获得被研究对象在自然状态下难以被观察到的特性。
ADI 方法数值离散海洋原始方程组并在理想湖泊风生环流中的应用 数学系 薛鹏飞 B00111624 指导导师：朱建荣 摘要：随着海洋科学的发展，对海洋现象的研究越来越倚重于定量和预测。计算机速度，容量和计算方法的飞速发展，使得海洋数值模式的应用越来越广泛，海洋数值模式在定量和预测海洋动力过程的研究和应用中已起着不可替代的作用。本文首先应用ADI 方法对海洋原始方程组数值离散，再在理想湖泊的假设前提下，结合物理海洋学，有限差分法，利用MATLAB 数学软件，进行三维数值模拟，以期对海洋数值模式做出最基础的实现，并从动力机制上分析，验证其模拟结果的近似准确性。 Abstract: With the scientific development of ocean, the study on marine phenomenon relies on more and more the ration and predicts. The development at full speed of capacity and computing technology and the speed of the computer, making the application of the marine numerical model more and more extensive, and marine numerical model with predict marine power research of course and already play an irreplaceable role of using in ration. This text use ADI to dispersed equation group at first, on the premise of assumption of the ideal lake, combining physical oceangraphy, finite difference , MATLAB ,carry on three dimension numerical simulation, expect to make the most basic realization to the marine numerical model, analyse , prove its simulation accuracy of result from motive force mechanism 关键词：海洋控制方程组，f 平面近似，三维数值模拟，理想湖泊，半动量格式，ADI 方法，MATLAB Key words:Control the equation group in the ocean , f-level approximate , three dimension value simulation, ideal lake, half a momentum form , ADI method , MATLAB 一、海洋运动控制方程组 海洋运动可以通过求解一组数学方程来描写。这些方程包括（1）运动方程，（2）连续方程以及（3）热量和盐量守恒方程。可利用质量守恒定律和牛顿第二定律导出这些方程。 因本文为了进行简单的三维数值模拟，设计了一个理想湖泊，形状为一个长方体，四周都是固边界，底形无起伏，湖泊里的水盐度为0，纯净，无泥沙等杂质，为均质不可压流体，即密度为常数，所以只需要考虑动力学因素。 控制方程组由动量方程，连续方程组成： )()()(1z u K z y u A y x u A x x P fv z u w y u v x u u t u m y x ????+????+????+??-=-??+??+?+??ρ )()()(1z v K z y v A y x v A x y P fu z v w y v v x v u t v m y x ????+????+????+??-=+??+??+??+??ρ
数值模型模拟实验报告 实验名称：地震记录数值模拟的褶积模型法实验学院：地球物理学院 学号：2010050603xx 教师：熊高军 姓名：Blackheart--Mike 日期：2010.6.13
实验一 一、实验题目 地震记录数值模拟的褶积模型法 二、实验目的 掌握褶积模型基本理论、实现方法与程序编制，由褶积模型初步分析地震信号的分辨率问题。 三、原理公式 1、褶积原理
地震勘探的震源往往是带宽很宽的脉冲，在地下传播、反射、绕射到测线，传播经过中高频衰减，能量被吸收。吸收过程可以看成滤波的过程，滤波可以用褶积完成。在滤波中，反射系数与震源强弱关联，吸收作用与子波关联。最简单的地震记录数值模拟，可以看成反射系数与子波的褶积。通常，反射系数是脉冲，子波取雷克子波。 （1）雷克子波 （2）反射系数： （3）褶积公式： 数值模拟地震记录trace(t): trace(t) =rflct(t)wave(t) 反射系数的参数由z变成了t，怎么实现？在简单水平层介质，分垂直和非垂直入射两种实现，分别如图1和图2所示。 1）垂直入射：
2）非垂直入射： 2、褶积方法 （1）离散化（数值化） 计算机数值模拟要求首先必须针对连续信号离散化处理。反射系数在空间模型中存在，不同深度反射系数不同，是深度的函数。子波是在时间记录上一延续定时间的信号，是时间的概念。在离散化时，通过深度采样完成反射系数的离散化，通过时间采样完成子波的离散化。如果记录是Trace(t)，则记录是时间的函数，以时间采样离散化。时间采样间距以 t表示，深度采样间距以 z表示。在做多道的数值模拟时，还有横向x的概念，横向采样间隔以 x表示。离散化的实现：t=It× t；x=Ix× x；z=Iz× z或：It=t/ t; Ix=x/ x; Iz=z/ z （2）离散序列的褶积
学生学号实验课成绩 学生实验报告书 实验课程名称材料成型数值模拟设计实验 开课学院材料学院 指导教师姓名 学生姓名 学生专业班级成型1001班 2012-- 2013学年第二学期
实验教学管理基本规范 实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平 与质量的重要依据。为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高 学生质量，特制定实验教学管理基本规范。 1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参 照执行或暂不执行。 2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验 报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。 3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占一 定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。 4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情况， 在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。 5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。在完成所有 实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。 6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。 附表：实验考核参考内容及标准 观测点考核目标成绩组成 实验预习1．预习报告 2．提问 3．对于设计型实验，着重考查设计方案的 科学性、可行性和创新性 对实验目的和基本原理 的认识程度，对实验方 案的设计能力 20% 实验过程1．是否按时参加实验 2．对实验过程的熟悉程度 3．对基本操作的规范程度 4．对突发事件的应急处理能力 5．实验原始记录的完整程度 6．同学之间的团结协作精神 着重考查学生的实验态 度、基本操作技能；严 谨的治学态度、团结协 作精神 30% 结果分析1．所分析结果是否用原始记录数据 2．计算结果是否正确 3．实验结果分析是否合理 4．对于综合实验，各项内容之间是否有分 析、比较与判断等 考查学生对实验数据处 理和现象分析的能力； 对专业知识的综合应用 能力；事实求实的精神 50%
第25卷第2期2019年4月 （自然科学版） JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) Vol.25No.2 Apr.2019 DOI:10.12066/j.issn.1007-2861.1928 加肋土工膜与土工布界面模型试验与数值模拟 高俊丽,李厚伟,曹威 (上海大学土木工程系,上海200444) 摘要:针对填埋场沿土工膜与土工布界面易出现滑移失稳的问题,设计了加肋土工膜衬垫系统的室内模型试验.根据正交试验原理,考虑加肋土工膜的加肋形状、加肋高度和加肋间研究了10种试验工况下的衬垫系统沉降.在试验基础上,采用基于离散元理论的颗粒流软件PFC2D进行数值模拟.试验结果表明,加肋间距为175～400mm、肋块高度为4.5～ 6.0mm时存在最优值.数值模拟结果表明,PFC数值模拟能较好地拟合室内模型试验的荷 载-沉降曲线,得出加肋土工膜衬垫系统附近砂土颗粒运行情况和应力变化情况,揭示模型内部颗粒的运动轨迹和加肋土工膜受力机理. 关键词:加肋土工膜;室内模型试验;颗粒流 中图分类号:TU531.7文献标志码:A文章编号:1007-2861(2019)02-0317-11 Experimental research and numerical simulation of interface between ribbed geomembrane and geotextile GAO Junli,LI Houwei,CAO Wei (Department of Civil Engineering,Shanghai University,Shanghai200444,China) Abstract:To study the e?ect of ribbed geomembrane on stability of a land?ll liner system, an indoor model test of the ribbed geomembrane liner system is designed.According to the principle of orthogonal test,considering shape,height and space of the rib,ten test cases are designed to study the settlement of the liner system.Analysis results show that optimal values exist.The optimal rib space is between175mm and400mm,and the optimal rib height is between4.5mm and6.0mm.On this basis,numerical simulation of the model test is carried out using the particle?ow software PFC2D.It has been shown that the PFC simulation can well?t the indoor load-settlement model.The sandy soil particles operation and stress change neared ribbed geomembrane can be obtained.The track and force mechanism of the internal particle in the model are revealed. Key words:ribbed geomembrane;indoor model test;particle?ow code 垃圾填埋场中衬垫系统一般由黏性土和土工合成材料(如土工膜、土工布等)组成.由于土工合成材料间的界面剪切强度往往小于上覆垃圾和土工合成材料界面的剪切强度,填埋场 收稿日期:2017-04-25 基金项目:国家自然科学基金资助项目(40972192) 通信作者:高俊丽(1978—),女,副教授,博士,研究方向为新型土工合成材料在填埋场的应用. E-mail:susan jl@sta?https://www.doczj.com/doc/0d6284996.html,
目录 1. 前言 (1) 上机实践的目的及要求 (1) 主要完成的实践内容 (2) 2. 油藏特征分析 (2) 储层物性特征 (2) 流体物性特征 (2) 储层岩石物性特征 (2) 气藏数值模型建立 (2) 模型网格的划分 (2) 模型物性 (3) 模型流体性质及相渗曲线 (3) XX气藏地质储量 (3) 4. XX气藏方案优选 (3) 开发方案的优选 (3) 采速与稳产时间的关系 (4) 5. 结论认识 (4) 结论 (4) 对本实践课程的建议 (4) 1. 前言 上机实践的目的及要求 1. 掌握油藏数值模拟的上机操作流程； 2. 掌握ECLIPSE软件的数据录入、编辑和修改方法； 3. 掌握ECLIPSE软件结果输出及三维可视化方法；
4. 掌握机理模型研究方案设计的思路及方法 主要完成的实践内容 1. 油藏数值模拟数值整理； 2. 依据现有数据，应用块中心网络系统建立一个三维油藏数值模拟模型； 3. 预测单口气藏天然能量开发的最终采收率（20年）（不考虑水体能量）； 4. 预测多口气井采收率（20年）； 5. 预测不同稳产年限下，气井的合理产量（稳产5年）； 6. 水平井开发和直井开发效果对比； 2. 油藏特征分析 储层物性特征 表2-1 储层物性特征 流体物性特征 气藏数值模型建立 模型网格的划分
模型流体性质及相渗曲线 XX气藏地质储量 4. XX气藏方案优选开发方案的优选 水平井方案
水平井方案 采速与稳产时间的关系 采油速度越快，稳产时间越短。采油速度越慢，稳产时间越长。由此可见采油速度与稳产时间成反比。 5. 结论认识 结论 通过这个实验，我们了解了eclipse软件的基本操作，并且建立了一个简单的均质油藏的模型，并且成功计算了产量。这个实验然我们获益匪浅。 对本实践课程的建议 建议增加实验课的课时，其余的方面都很好。老师讲的不错，需要学习的内容都学会了。
相似模拟与模型试验在岩土工程中的应用 相似模拟与其它一样是社会生产发展的必然产物。由于社会生产的不断发展，岩土工程所提出的问题日益复杂和繁琐。用数学方法很难得到精确的解析解，只能作一些假设与简化再求解，因而带来一些误差。于是人们不得不通过实验的方法来探求那些靠数学方法无法研究的复杂现象的规律性。但是直接的实验的方法有很大的局限性，其实验的结果只能推广到与实验条件完全相同的实际问题中去，这种实验方法常常只能得出个别量的表面规律性关系，难以抓住现象的内在本质。《相似模拟》正是为解决这些问题而产生的，它不直接的研究自然现象或过程的本身，而是研究与这些自然现象或过程相似的模型， 它是理论与实际密切相结合的科学研究方法，是解决一些比较复杂的生产工程问题的一种有效方法。 一、相似模拟与模型试验的方要研究内容 它是研究自然界相似现象的一门科学。它提供了相似判断的方法。并用于指导模型试验， 整理试验结果，并把试验结果用于原型的理论基础。 二、相似常数 设c 表示相似常数，x 表示原型中的物理量，x ' 表示模型中的物理量，则： i i i x x c ' = 其中i c 表示第i 个物理量所对应的相似常数。 物理量包含于现象之中。而表示现象的物理量，一般都不是孤立的，互不关联的，而是 处在自然规律所决定的一定关系中，所以说各种相似常数之间也是相互关联的。在许多的情况下这种关联表现为数学方程的形式。下面举例说明： 设两个物体受力与运动相似 则它们的质点的运动方程和力学方程均可用同一方程描述，即： 原型的运动方程与物理方程 dt ds v = dt dv m f = ① 模型的运动方程与物理方程 t d s d v ''= ' t d v d m f '' '=' ② 因为两个物体的现象相似，其对应物理量互成比例，即 s c s s =' t c t t =' t c v v =' m c m m =' f c f f =' ③ ①，②，③联合得到 1==c c c c s t v ④
目录 1. 前言 (1) 1.1 上机实践的目的及要求 (1) 1.2 主要完成的实践内容 (1) 2. 油藏特征分析 (1) 2.1 储层物性特征 (1) 2.2 流体物性特征 (1) 2.3 储层岩石物性特征 (1) 3.XX气藏数值模型建立 (1) 3.1 模型网格的划分 (1) 3.2 模型物性 (2) 3.3 模型流体性质及相渗曲线 (2) 3.4 XX气藏地质储量 (2) 4. XX气藏方案优选 (2) 4.1 开发方案的优选 (2) 4.2 采速与稳产时间的关系 (2) 5. 结论认识 (2) 5.1 结论 (2) 5.2 对本实践课程的建议 (3)
1. 前言 1.1 上机实践的目的及要求 1. 掌握油藏数值模拟的上机操作流程； 2. 掌握ECLIPSE软件的数据录入、编辑和修改方法； 3. 掌握ECLIPSE软件结果输出及三维可视化方法； 4. 掌握机理模型研究方案设计的思路及方法 1.2 主要完成的实践内容 1. 油藏数值模拟数值整理； 2. 依据现有数据，应用块中心网络系统建立一个三维油藏数值模拟模型； 3. 预测单口气藏天然能量开发的最终采收率（20年）（不考虑水体能量）； 4. 预测多口气井采收率（20年）； 5. 预测不同稳产年限下，气井的合理产量（稳产5年）； 6. 水平井开发和直井开发效果对比； 2. 油藏特征分析 2.1 储层物性特征 表2-1 储层物性特征 2.2 流体物性特征 3.1 模型网格的划分
3.3 模型流体性质及相渗曲线 3.4 XX气藏地质储量
4. XX气藏方案优选 4.1 开发方案的优选 水平井方案 水平井方案 4.2 采速与稳产时间的关系 采油速度越快，稳产时间越短。采油速度越慢，稳产时间越长。由此可见采油速度与稳产时间成反比。 5. 结论认识 5.1 结论 通过这个实验，我们了解了eclipse软件的基本操作，并且建立了一个简单的均质油藏的模型，并且成功计算了产量。这个实验然我们获益匪浅。
风洞试验与数值模拟 ――北京大学在数值模拟方面的技术进展 一．科学研究的方法： 人类在认识自然、认识科学的过程中，曾经创造出了两种方法，即：理论研究和实验研究。理论研究得出的结论，要经过严格的论证，这是十分必要的，但在工程实践中却难以应用。实验研究，结论清晰、直观，也就是俗话说的“看得见，摸的着”，但它的局限性太大，因而应用范围有限。 上世纪四十年代，电子计算机的横空出世，改变了人类的生活和思想。随着近年来计算机软硬件技术的突飞猛进，以前大量无法解决的工程实际问题，已经可以用新的计算方法来加以解决了。因此，第三种科学研究的方法发展出来了，那就是计算科学的方法（或称为数值模拟、数值计算）。它不仅具有理论研究的严谨性，又具有实验研究的直观性，更加具备极其广泛的应用范围。如今，计算科学在科学研究中所占的比重越来越大，并必将成为今后科学技术发展的主流。 二．什么是“风洞试验”： 风洞，从外观上看酷似一座洞，它是通过产生出可人工控制的气流，对试验模型周围的气体的流动进行模拟，并可量度气
流对物体的作用，以及观察流动现象的一种管道状试验设备。 而风洞试验，是实验研究工程问题的一种方法。它是依据运动的相对性原理，将试验原型同比缩小的模型固定在风洞中，人为制造气流流过，获取各测试点的试验数据，并以此寻找出工程问题的解决方案。 风洞试验主要针对相似模型进行测力试验、测压试验和布局选型试验。 三．风洞试验在“挡风抑尘墙”工程实践中的局限性： “挡风抑尘墙”的作用就是降低露天堆场上方的风速，以达到抑尘效果。这是属于流体力学范畴的一类问题。流体力学是物理学的一个分支，是主要研究流体（包括气体和液体）与其中的物体相互作用的一门科学。 研究流体力学的方法同样有理论研究和实验研究。 在理论研究中，以理论流体力学的基本控制方程组和基本定律为出发点，采用适当的前提假设(如空气的不可压缩性假定)，经过严格的数学推导，求解出方程中的未知量(如压力，速度等)。 鉴于理论流体动力学的基本控制方程组及其边界条件的强烈的非线性特性，只能在几种简单的情况下得到方程组的解析解，在复杂的情况下(如三维流场，复杂外形等)就无法获得解析解，这就决定了理论研究方法在“挡风抑尘墙”研究中具有很多的局限性，工程实践中很难采用这种方法。
油藏数值模拟实验报告记录
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目录 1. 前言 (1) 1.1 上机实践的目的及要求 (1) 1.2 主要完成的实践内容 (1) 2. 油藏特征分析 (1) 2.1 储层物性特征 (1) 2.2 流体物性特征 (1) 2.3 储层岩石物性特征 (1) 3.XX气藏数值模型建立 (1) 3.1 模型网格的划分 (1) 3.2 模型物性 (2) 3.3 模型流体性质及相渗曲线 (2) 3.4 XX气藏地质储量 (2) 4. XX气藏方案优选 (2) 4.1 开发方案的优选 (2) 4.2 采速与稳产时间的关系 (2) 5. 结论认识 (2) 5.1 结论 (2) 5.2 对本实践课程的建议 (3)
1. 前言 1.1 上机实践的目的及要求 1. 掌握油藏数值模拟的上机操作流程； 2. 掌握ECLIPSE软件的数据录入、编辑和修改方法； 3. 掌握ECLIPSE软件结果输出及三维可视化方法； 4. 掌握机理模型研究方案设计的思路及方法 1.2 主要完成的实践内容 1. 油藏数值模拟数值整理； 2. 依据现有数据，应用块中心网络系统建立一个三维油藏数值模拟模型； 3. 预测单口气藏天然能量开发的最终采收率（20年）（不考虑水体能量）； 4. 预测多口气井采收率（20年）； 5. 预测不同稳产年限下，气井的合理产量（稳产5年）； 6. 水平井开发和直井开发效果对比； 2. 油藏特征分析 2.1 储层物性特征 表2-1 储层物性特征 小层号顶深，m 底深,m 净毛比，m 渗透率，md 孔隙度，% P1 4700 4750 0.1 9.5 15 P2 4750 4770 泥岩 P3 4770 4800 0.1 5 15 2.2 流体物性特征 表2-2 流体密度（地面条件下） 流体油水天然气 密度（kg/m3）830 1020 表2-3 水的PVT参数 压力（bar）体积系数（rm3/sm3）压缩系数（Mpa-1）粘度（cp）470 1.000013 4.7E-5 0.5 2.3 储层岩石物性特征 表2-4 岩石的PVT参数 压力（bar）压缩系数（Mpa-1） 470 5E-6 3.XX气藏数值模型建立 3.1 模型网格的划分