一、线积分与路线的无关性（论文文献综述）
李银银[1]（2021）在《激光裂纹修复件断裂性能的多尺度力学分析》文中认为断裂是工程结构中常见的失效形式之一。由于断裂具有突发性,可能会带来很大的安全隐患,并造成巨大的经济损失。为此在早期对贵重、关键零部件上的裂纹进行修复,可以有效地降低结构失效破坏的风险,具有显着的安全价值及经济效益。激光修复技术可以利用高能激光束对裂纹进行修复。本文以304不锈钢紧凑拉伸试件为研究对象,研究了添加微纳米材料和激光工艺参数对激光裂纹修复效果的影响,建立了基于变节点有限元的多晶体材料跨尺度计算模型,从宏细观尺度对激光裂纹修复过程中微观组织特征对修复件断裂性能影响进行多尺度分析。主要研究内容及结果如下:（1）利用数字图像相关方法,结合J积分理论,测量和计算了激光修复后试件的J积分,进而研究了添加不同质量分数纳米WC的激光裂纹修复试件的断裂性能。同时也对激光修复后的残余应力进行了分析,研究了运用J积分评估激光裂纹修复试件断裂性能的可行性。研究发现,在残余应力较小时,在一定范围内,J积分不受残余应力的影响。运用数字图像相关方法得到的J积分具有准确性,该方法可以用来计算激光裂纹修复试件的J积分,评估激光裂纹修复止裂效果。（2）建立了基于变节点有限元的多晶体材料跨尺度计算模型,实现同时考虑材料宏观尺度上结构和载荷等因素与细观尺度上晶体几何形状、尺寸和分布等因素相互影响的力学行为的跨尺度计算。利用ABAQUS子程序功能建立了变节点有限元单元,运用MATLAB实现了基于Voronoi图的多晶体材料晶体塑性有限元建模。在此基础上以裂纹尖端带有激光修复区域的紧凑拉伸试件为例,利用变节点有限元单元将修复区域的晶体塑性有限元单元与宏观区域常规有限元单元连接,验证了多晶体材料跨尺度计算方法的可行性。基于变节点有限元的多晶体材料跨尺度计算模型的自由度比整个计算域采用细尺度单元模型的要小很多,但精度降低并不大。跨尺度模型可以以较小的计算规模同时将细观和宏观相结合来研究材料的力学行为。（3）运用压痕试验研究了激光修复区材料力学性能的变化,反演得到了修复区材料的晶体塑性常数。在确定激光裂纹修复层晶体塑性材料常数的过程中,首先运用纳米压痕的常规有限元模型对材料的宏观弹塑性参数进行求解。通过堆积/沉陷参数对实验载荷-位移曲线进行修正,提高了宏观弹塑性参数求解的准确性。然后运用拉伸试件的晶体塑性有限元模型对材料的晶体塑性常数进行反演,达到以较小计算量和较高计算精度确定激光修复层晶体塑性材料常数的目的。（4）运用基于变节点有限元的多晶体材料跨尺度计算模型研究了不同微观组织特征对激光裂纹修复试件断裂性能的影响。利用纳米压痕试验计算得到的修复层晶体塑性材料常数和基于数字图像相关的J积分计算软件计算了不同修复件的J积分。结合实验和计算结果,研究了修复层微观组织对修复件断裂性能的影响。研究结果表明:激光裂纹修复过程中,修复层晶粒尺寸相比于基体晶粒尺寸大大减小,修复件断裂性能提高。在一定范围内,增加晶粒内第二相的体积分数可以提高修复件的断裂性能,而气孔的存在,会使修复件的断裂性能降低。这些研究结果进一步明确了微观组织对激光裂纹修复件断裂性能的影响,为添加微纳米材料的激光裂纹修复止裂提供了理论支持。
赵明强[2]（2021）在《基于成熟度方法的混凝土极早龄期强度预测》文中指出为了加快施工进度、提高模板使用周转率,施工中需要对极早龄期的混凝土强度发展进行精确地监控。成熟度法是一种简单、高效的强度预测方法,但对于极早龄期混凝土是否适用还缺乏研究。本文利用成熟度方法从预测混凝土极早龄期的强度这方面展开研究。文章首先研究了混凝土极早龄期强度的发展规律;通过极早龄期成熟度适用性试验验证了成熟度规则在混凝土极早龄期是否适用;通过实验室试验建立了混凝土极早龄期的强度预测模型,并通过预测精度验证试验验证建立的强度预测模型的预测效果;最后通过水泥净浆的恒温养护试验探讨了成熟度法预测混凝土强度的机理,并利用X射线衍射分析技术从微观层面对强度与成熟度的相关性进行了分析。研究结果表明:（1）混凝土在极早龄期强度的发展呈先线性增长而后对数型函数增长的规律。在极早龄期混凝土的养护温度越高,水化速率越快,早期强度越高,而后期强度普遍会降低。极早龄期的养护温度过高不利于后期强度的发展。（2）成熟度规则对龄期小于3d的极早龄期的混凝土是完全适用的。利用成熟度法预测混凝土极早龄期的强度需要对成熟度公式进行温度修正。对于材料组成和强度等级不同的混凝土,其极早龄期的成熟度与强度关系式都可以用指数型函数关系表示,用该关系式预测混凝土极早龄期强度,相对预测偏差可控制在8%以内。（3）成熟度与水化程度在概念上等价,二者与强度的关系都不受混凝土的温度历程影响。同一材料组成且配合比相同的水泥石在成熟度相等时,水泥石内部具有大致相等的水化产物的生成量,对应的强度大致相等且与温度历程无关,成熟度规则适合于各个龄期下的混凝土。
邱海云[3]（2020）在《水泵水轮机小导叶开度“S”区流动特性研究》文中研究表明抽水蓄能电站作为当前电网最有效的调节器,其运行机组水泵水轮机要求具备更高的稳定性与灵活性,但当前机组存在的水轮机模式的“S”特性区与水泵模式的驼峰区两大不稳定区域成为制约水泵水轮机及其系统发展的瓶颈,也是影响机组和电力系统安全的关键问题之一。本文以某一抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象,对导叶开度为7°时的“S”区流动特性进行数值模拟研究,主要工作及结果如下:（1）对模拟计算域进行三维建模和网格划分,进行网格无关性验证并选定网格数以进行后续计算。采用SST κ-ω湍流模型,根据模型试验数据给定边界条件,取7°导叶开度线上多个工况点进行定常计算,随后选定该开度下的典型工况点进行非定常计算,对比外特性曲线,验证数值模拟方法的可行性。（2）对水泵水轮机各工况下的流场展开分析。通过压差分析法与熵产分析法,确定了活动导叶与转轮中的水力损失最高,能量损失位置多分布在轮毂与轮缘侧。转轮内不同展向流面的流线与速度分布显示,水泵水轮机在偏工况运行时,转轮轮毂侧形成旋涡结构、中间流面形成挡水环、轮缘侧形成回流结构。当在转轮内出现不稳定流动结构时,转轮进口出现较高的轴面速度与周向速度,转轮内存在大范围低速区,转轮通流受到阻碍;当中间流面出现挡水环时,转轮进口绕流严重。（3）对无叶区与转轮内的压力脉动分析,采用了快速傅里叶变换（FFT）、压力脉动峰峰值,流动拓扑等方法。无叶区的压力脉动主频为20fn,主要受动静干涉影响,但在偏工况时,出现明显的低频脉动分量,其中挡水环对高频分量的影响较大,轮毂侧的旋涡对低频分量的影响较大;转轮叶片上的压力脉动峰峰值从转轮进口至出口逐渐降低,且吸力面的脉动峰峰值比压力面的低,说明压力面的流动结构比吸力侧的复杂,采用流动拓扑分（4）转轮力特性分析显示,随着流量减小,转轮总受力逐渐减小,径向力与轴向力脉动幅度增大;径向力在进入飞逸工况之后,转轮叶片上的分量增大;轴向力的分量在轮毂与轮缘侧比较大,方向相反,相互抵消以降低主轴受力,而叶片上的分量基本可以忽略;转轮叶片负载分析显示,在转轮叶片进口与出口处负载分布出现峰值,压力面峰值低于吸力面;随工况的变化,叶片两面压差减小,转轮做功能力降低。
赵宁[4]（2019）在《含轴向裂纹天然气管道断裂特性与修复研究》文中研究说明随着天然气在能源消耗比例中的增加,我国天然气输送管道建设呈现迅猛的发展势头,陆续建成了西气东输一线、二线工程,三线工程也已基本完成,形成横贯我国大江南北的能源动脉网络,随之而来的便是天然气管道安全问题。由于管道在制造安装以及服役过程中,不可避免的因环境腐蚀、机械损伤等原因产生缺陷,这些缺陷极易在内部介质的作用下萌生为轴向裂纹,严重降低了管道强度与可靠性,采用传统的强度理论无法对管道状态做出评价,也无法对管道的修复止裂给出合理的方案。本文结合弹塑性断裂力学理论与复合材料力学理论,对含轴向穿透裂纹天然气管道断裂特性与管道修复进行了研究。在弹塑性断裂力学理论研究的基础上,建立了含轴向裂纹天然气管道有限元模型,设计小尺寸含裂纹管道试验,通过测定裂尖附近环向应变验证了有限元模型的可行性。基于该模型研究了裂尖J积分沿壁厚方向的分布规律,结果表明J积分沿壁厚方向呈现中间大两端小的分布规律;研究了管道参数对J积分的影响,结果表明J积分与裂纹长度呈现正相关性,与管道壁厚呈负相关性;基于裂纹尖端张开角准则建立了含裂纹管道极限载荷的计算模型,经现有试验数据验证表明该计算模型具有较高的准确性。研究了内聚力模型理论及其在裂纹扩展中的应用,基于内聚力模型建立天然气管道轴向裂纹动态扩展有限元模型,通过管道极限载荷验证了模型的可行性。基于该模型研究了不同载荷下裂纹扩展速度与裂纹尖端张开角随时间的变化规律,结果表明二者呈现负相关性,体现裂纹扩展力对裂纹扩展的驱动作用。研究了复合材料力学理论,并建立复合材料修复含轴向裂纹管道的有限元模型,将修复前后裂尖J积分的比值定义为评价修复效果的止裂系数,从而研究了复合材料的铺设角度、修复长度、修复厚度以及管道尺寸参数对止裂性能的影响,并给出了特定修复参数下止裂系数的计算公式。
赫文博[5]（2019）在《含裂纹输气管道安全评定研究》文中研究表明伴随“一带一路”、能源革命等国家战略的不断推进,我国油气管道建设高速发展,其面临的安全问题逐步凸显。其中由制造、安装以及服役环境等因素造成的管体裂纹缺陷对管道的安全运行带来了严峻挑战。因此,有必要开展含裂纹输气管道安全评定研究。现有标准对输气管道半椭圆裂纹安全评定参量的求解不仅复杂、繁琐,且安全评定时应求解裂纹前缘（0°～180°）哪一点的断裂参量也未明确,缺乏针对性和实用性;同时在对输气管道多裂纹进行安全评定时,当前采用包络合并准则,但包络合并准则忽略了裂纹间的相互干涉影响而使评定结果具有一定的保守性。针对以上不足,本文主要完成了以下工作:（1）介绍含裂纹输气管道安全评定理论,明确含裂纹输气管道失效准则以及安全评定所需基本参量。（2）含裂纹输气管道有限元模型建立及验证,包括基于3D-VCCT法三维表面裂纹建模和基于围线积分法（seam法）三维表面裂纹建模。为验证有限元模型的有效性,以《应力强度因子手册》提供的解析解为基准,在对比两种方法计算精度、计算效率以及建模难易程度的基础上,优选3D-VCCT法作为后续线弹性断裂分析的基础。（3）对含裂纹输气管道进行线弹性断裂分析,首先基于3D-VCCT法建立输气管道单裂纹有限元模型,分析各相关因素对应力强度因子K的影响规律,并在此基础上拟合出输气管道半椭圆裂纹应力强度因子K最大值计算公式;其次,建立输气管道多裂纹有限元模型,分析不同位置关系下附属裂纹对主裂纹的干涉影响,并据此确定出输气管道多裂纹“高危点”位置;同时在结合裂纹临界形状比研究的基础上,进一步提出输气管道多裂纹安全评定“最危点”的确定流程。（4）对含裂纹输气管道进行弹塑性断裂分析,基于弹塑性基本理论,采用seam法对安全评定参量J积分进行计算,通过设计正交试验,明确各参数对输气管道半椭圆裂纹弹塑性J积分的影响程度,并在此基础上拟合出一定条件下输气管道半椭圆裂纹J积分最大值计算公式;同时开展弹塑性条件下输气管道多裂纹干涉效应研究,并与线弹性条件下“高危点”位置、干涉效应大小相比较。（5）应用研究成果对工程实例进行分析,以“失效评估图（Failure Assessment Diagram,FAD）”和弹塑性J积分为失效判据,应用断裂参量K、J拟合公式以及多裂纹“最危点”确定流程完成了工程案例的安全评定。研究成果不仅能够为含裂纹输气管道的安全评定及管道完整性管理提供技术参考,同时还可为完善我国含裂纹输气管道安全评定方法提供理论支撑。
毛利祥[6]（2019）在《天然气管道超声流量计计量方法研究》文中研究表明气体超声流量计凭借高精度、低压损和宽量程比等优势,在西气东输管道、中缅天然气管道以及燃气储配站等天然气贸易计量场合中得到了越来越广泛的应用。超声流量计根据超声波在速度分布均匀流场中传播的顺逆传播时间差来计算流量值,事实上在管道中由于上下游存在扰流元件与管壁粗糙性等原因,管道中的流速分布是不均匀的。本文针对DN500与DN1000两种管道,考虑上游管道存在单弯头或异面双弯头两类扰流元件,根据给定的5种流量边界条件,首先通过CFD仿真分析管道中流场速度分布;根据流场分析计算通过管道的实际流量,同时计算超声波在流场中经过声道传播的顺逆流时间差,并以此时间根据规范计算流量;然后通过与边界条件流量对比,对两种流量的误差进行分析;对于管道直径、声道长度和声道角变化导致的误差进行了讨论。最后基于以上研究对超声流量计误差进行评价并给出改进措施。具体研究内容如下:（1）分别针对DN500与DN1000管道,按规范考虑上游管道存在单弯头或异面双弯头两类扰流元件,根据给定的5种流量边界条件,研究扰流元件下游不同直管段长度处的流场速度分布。结果表明:两类扰流元件下游会出现速度分布不均匀现象,但随着直管段长度的增加,流场速度分布逐渐恢复均匀。通过恢复到对称充分发展紊流速度分布所需直管段长度指标分析,异面双弯头引起的速度分布不均匀现象比单弯头更严重,并且管道直径与流量越大,两类扰流元件造成的流态畸变也就越严重。（2）基于管道中每种流场速度分布,采用积分的思想计算管道中的流量。同时计算超声波在每种流场中经过声道传播的顺逆流时间,并依据该时间根据超声流量计标准计算流量。将两种方法计算的流量与给定的边界流量进行对比,分析了两种流量的误差大小与规律。结果表明:异面双弯头引起的基于流场的流量误差与根据标准的计算误差比单弯头更大;随着直管段长度的增加,两种误差均呈逐渐减少趋势;管道直径与流量越大,流态畸变引起的流量误差与计算误差也就越大;多声道超声流量计相较于单声道在速度分布不均匀流场中具有更好的计量精度。（3）对管径、声道长度和声道角变化引起的误差进行定量分析。比较管径、声道长度、声道角变化与速度分布不均匀引起的误差,可知影响超声流量计计量精度最重要的因素为测量管段天然气速度分布,其引起的超声流量计计算误差最大可达-3.52%。（4）根据超声流量计测量误差要求,对管道直径、声道长度、声道角变化以及流场速度分布不均匀引起的误差进行评估,并提出了改进措施:对单弯头与异面双弯头下游超声流量计的安装直管段长度进行了规定;提出了基于流动调整器的测量管段改进方法;通过“三角形”声道布置改进方法提高了单声道超声流量计的流场适应性;基于最小二乘法利用直管段长度L,管道直径D和流量Qi三个参数对速度分布校正系数进行了修正,将单声道超声流量计在单弯头与异面双弯头下游的计算误差控制在允许范围内。
邓华超[7]（2019）在《热流强度因子及热力耦合问题数值方法》文中指出随着高温结构材料在航空发动机、燃气轮机和超高速飞行器热防护结构等领域中的广泛的应用,其结构可靠性以及服役寿命已经受到人们的广泛关注。在高温结构材料服役或制备过程中,由于材料参数的不匹配,结构内部会出现裂纹之类的缺陷。在裂纹尖端附近,热流场和应力场均表现出奇异性,是导致高温结构材料失效和破坏的主要原因。因此,研究高温结构材料裂纹尖端附近热流和应力奇异性具有极其重要的理论意义和应用前景。本论文首先针对含裂纹均质材料的稳态热流场问题,在裂纹尖端附近定义JT积分,并从理论上证明JT积分的路径无关性;一方面,基于JT积分的路径无关性,获得了裂纹尖端热流强度因子和JT积分的关系;另一方面,通过高斯散度定理,将线积分形式的JT积分转化为等效区域积分形式。基于热流强度因子和JT积分的关系及JT积分的等效区域积分形式,建立用于计算稳态热流强度因子的相互作用积分。为了模拟裂纹尖端附近的热流奇异性,给出了求解含裂纹结构的热传导问题的扩展有限单元法。另外,基于八结点四边形单元,给出了用于模拟热流奇异性的奇异等参元。利用算例对扩展有限单元法和奇异等参元方法进行了比较;并基于数值模拟结果,验证了JT积分的路径无关性;并一步将利用相互作用积分计算得到的热流强度因子,与文献中的理论值对比,验证了相互作用积分提取热流强度因子的有效性。同时,利用本文提出的方法模拟研究了均质材料中双裂纹之间的干涉。其次,针对含界面裂纹多层结构的热传导问题,考虑界面裂纹面处温度的不连续性、裂尖附近热流的奇异性、界面处材料性能的不连续性,提出求解含界面裂纹热传导问题的扩展有限单元法。阐述了对温度场和位移场同时采用扩展有限元离散,研究含界面裂纹热力耦合问题的方法。在进行热力耦合分析时,首先采用扩展有限单元法进行热传导分析,然后将获得的温度场作为求解位移场的预定义场进行热力耦合分析。通过对比扩展有限元和有限元的数值模拟结果,验证了扩展有限单元法的正确性,并基于扩展有限单元法,研究了含界面裂纹多层结构材料参数失配对热应力强度因子的影响。针对含界面裂纹的多层结构,在界面裂纹尖端附近定义JT积分,从理论上证明了JT积分的路径无关性,并获得了界面裂纹尖端附近热流强度因子与JT积分的关系,建立了用于计算界面裂纹尖端附近热流强度因子的相互作用积分。利用提出的扩展有限元方法模拟含界面裂纹的热传导问题,利用数值结果验证了界面裂纹尖端附近的JT积分的路径无关性,以及相互作用积分计算热流强度因子的有效性。进一步采用扩展有限单元法,分别模拟研究了双层结构和多层结构模型中的几何参数和材料参数对界面裂纹热流强度因子的影响。最后,考虑到实际高温结构材料往往承受瞬态热流载荷,针对裂纹尖端附近的瞬态奇异热流,定义瞬态热流强度因子概念。给出瞬态JT积分并证明其积分的路径无关性。通过引入已知的辅助温度场,建立了用于提取瞬态热流强度因子的相互作用积分,并给出计算瞬态热流强度因子的计算方案。利用数值算例验证了瞬态JT积分的路径无关性,以及相互作用积分计算瞬态热流强度因子的有效性。模拟研究了多裂纹结构在承受瞬态热流载荷时,裂纹尖端附近瞬态热流强度因子的变化规律。同时考虑了含界面裂纹多层结构和含裂纹均质材料问题。本论文的研究成果为研究高温结构材料的热力耦合问题以及界面裂纹扩展问题奠定了理论基础。
赵鑫[8]（2019）在《湿空气近冷壁面结霜特性研究》文中认为湿空气中水蒸气在冷壁面附近冻结成小冰粒后在冷壁面沉积形成霜层的过程称为湿空气近冷壁面结霜现象。自然界和工程应用领域中广泛存在的结霜现象是一个涉及流体流动、传热传质以及相变的复杂物理过程。多数情况,结霜会影响工程设备的运行特性并造成损失。尤其是在航空航天领域,设备表面与周围环境之间存在较大温差（大于100K）,设备在大温差工况下运转会发生快速结霜现象。以预冷器为例,霜层的存在严重影响其换热系数及湿空气侧压降。同时,该结霜过程发生时间较短（小于3min）,设备运行中无法进行除霜,结霜现象会使设备发生传热失效,甚至造成灾难性事故。因此,此种设备上结霜机理的研究以及结霜过程的预测对设备设计具有重要的意义。大温差环境湿空气结霜方式主要包括湿空气壁面结霜和湿空气近冷壁面结霜两部分,该过程不同于普通的小温差结霜方式。在目前的研究成果中,关于大温差环境湿空气结霜过程的研究还不十分完善。因此,本文从宏观和微观两个角度分析湿空气近冷壁面结霜过程,该结霜过程主要与冰粒形成、冰粒生长和冰粒在冷壁面沉积有关。首先,基于相变理论和冰粒形成过程,建立修正的焓法格子Boltzmann相变模型,通过与焓法格子Boltzmann相变模型进行对比,证明了修正模型可以更好地用来描述涉及流体流动的液滴冻结过程,随后分别模拟冷空间内悬浮液滴以及下落液滴的冻结过程,得到了液滴内部温度分布、液滴冻结状态、液滴冻结参数及其影响因素。其次,从冰粒生长过程出发,构造改进的多组分焓法格子Boltzmann相变模型,在验证模型正确性后,利用该模型研究湿空气流中悬浮冰粒生长过程,获得了冰粒生长形状和平均生长速度及其影响因素。最后,基于雪堆积现象和气固两相流理论,分析冰粒沉积过程,利用LBM-LGA冰粒沉积模型分别模拟冰粒在单排管束和叉排管束的沉积过程,阐述了冰粒初始位置、冰粒直径以及管束排列方式对冰粒运动轨迹和沉积位置的影响。基于湿空气近冷壁面结霜机理以及大温差环境湿空气结霜方式,将改进的多组分焓法格子Boltzmann相变模型与LBM-LGA冰粒沉积模型耦合,构建了大温差环境湿空气结霜计算平台。通过与实验结果进行对比,验证了结霜计算平台的正确性。随后,模拟了湿空气流经极低温叉排管束结霜过程,并将得到的模拟结果与使用LBM-LGA冰粒沉积模型模拟相同工况冰粒群在叉排管束沉积过程得到的模拟结果进行对比,说明了大温差环境湿空气结霜过程的主要结霜方式。最终,利用该结霜计算平台模拟湿空气流经极低温管束结霜过程,得到了管束结霜工况和换热特性,对该过程进行变参数研究,分析了结构参数以及热力学参数对结霜工况和换热特性的影响。
林健峰[9]（2019）在《基于不同材料的仿生凹凸结构水动力特性研究》文中进行了进一步梳理柱体和翼型作为船舶、航空和建筑等领域中非常重要的基础结构,有着非常广泛的工程应用前景。研究柱体和翼型的水动力性能可以为其结构的优化设计提供更加直接的参考依据,这也是国内外研究学者的工作热点。在自然界的动植物中,柱状仙人掌和座头鲸的胸鳍都是具有仿生凹凸形式的柔性结构,分别对应柱体与翼型两大基础结构,本文将仿生学原理以及柔性材料应用于水动力学方向上的研究中,借鉴柱状仙人掌和座头鲸胸鳍的形状,并考虑柔性材料对其的影响,进行了数值模拟与实验研究,为工程领域中柱体和翼型的研究设计提供了一条比较新颖的路线。国内外研究学者对于刚性的仿生凹凸结构以及二维的柔性结构开展过一些研究,然而很少将仿生凹凸形式与柔性材料相结合,开展系统地研究。在仿生柱体结构方面,本文根据柱状仙人掌的形态特征,建立了三维模型及其流固控制域等,对不同雷诺数条件下的刚性与柔性的仿柱状仙人掌结构绕流进行了数值模拟分析,得到其升阻力及流场特性,对比发现:柱体绕流形成了湍流涡街,产生了涡激振动,且具有明显的三维特性,于大多数工况下,不规则的截面形状与柔性材料对于柱体绕流具有一定的影响。针对仿柱状仙人掌结构的数值计算结果,本文采用3D打印的方式制作仿柱状仙人掌结构模型,在循环水槽中对其开展实验研究,结果表示:相对于圆柱来说,横截面形状不规则的仿柱状仙人掌结构普遍具有减阻减振的效果,而柔性材料的效果一般。在仿生翼型结构方面,本文通过观察座头鲸胸鳍的轮廓外形,设计了三维几何模型,并设置了相关变量,计算得到了不同攻角条件下刚性与柔性的仿座头鲸鳍结构的升阻力和流场特性,分析结果表明:柔性材料对于本文研究的鳍结构的影响显着。
李恒[10]（2017）在《加筋板结构断裂和裂纹扩展研究》文中研究说明船舶与海洋工程结构物乃复杂空间焊接结构,裂纹容易在其内部焊缝、连接节点以及其它薄弱地方上生成。高强钢结构对其内部裂纹缺陷较为敏感,在低温环境中遭受外部冲击载荷作用或者远大于临界力的静载荷作用时极易发生低应力脆断而不是弹塑性大变形。目前,在船舶与海洋工程结构物高强度化、轻量化发展的趋势下,研究结构的静、动态断裂规律对防止结构发生低应力断裂是十分必要的。研究断裂问题主要依赖于数值分析方法,鉴于以往的方法使用起来较为繁琐和通用性较差的特点,本文首次尝试引进一种新的数值方法并结合相关的断裂力学模型对静、动态断裂问题进行了研究。主要研究内容如下:综述了国内外板和加筋板结构静、动态断裂问题的研究现状;对各种经典的断裂分析方法进行概述和对比;对断裂理论和扩展有限单元法的原理进行了详细的阐述。使用扩展有限元数值方法和J积分技术计算了一定载荷下含单边、中心贯穿裂纹和表面裂纹的有限板的应力强度因子;对比经验公式验证了方法的有效性;对相关参数展开讨论了应力强度因子的变化规律。预测了含中心裂纹的加筋板在不同初始裂纹长度下的抗拉剩余强度;探讨了加强筋刚度和加筋间距对应力强度因子和剩余强度的影响;分析了面板厚度方向上应力强度因子的变化,指出板厚方向各点统一处理的不合理性。针对骨材上含初始裂纹的加筋板,采用扩展有限元和局部应力与损伤模型相结合的方法,研究了面外横向冲击载荷作用下的裂纹发展路径和断裂规律。构造了骨材裂纹I型和I-II复合型动态断裂的条件,成功地实现了裂纹的自动扩展。此外,也得到了不同断裂能、不同裂纹位置和不同初始裂纹长度下的纵骨裂纹发展规律。本文的研究方法可以为结构防断裂设计以及实施裂纹修补提供一定的指导;也可以为研究复杂结构的冲击断裂,预测结构裂纹的发展提供一种不同于传统方法的经济、有效手段。
二、线积分与路线的无关性（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、线积分与路线的无关性（论文提纲范文）
（1）激光裂纹修复件断裂性能的多尺度力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 裂纹修复研究现状 |
| 1.2.1 裂纹修复方法 |
| 1.2.2 纳米材料的运用 |
| 1.3 晶体塑性本构关系 |
| 1.3.1 晶体塑性理论 |
| 1.3.2 晶体塑性有限元 |
| 1.3.3 晶体塑性材料常数 |
| 1.4 变节点有限元法 |
| 1.5 断裂性能评估 |
| 1.5.1 断裂参量 |
| 1.5.2 断裂类型 |
| 1.6 本文的研究内容和技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 激光裂纹修复实验及断裂性能的实验评估方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验材料和设备 |
| 2.2.2 添加不同质量分数纳米WC的激光裂纹修复实验 |
| 2.2.3 不同激光工艺参数的裂纹修复实验 |
| 2.2.4 拉伸试验 |
| 2.2.5 修复层微观组织观察 |
| 2.3 基于DIC的J积分计算 |
| 2.3.1 弹性和弹塑性J积分 |
| 2.3.2 基于DIC的J积分的积分方法 |
| 2.3.3 积分路径和基于DIC的J积分软件界面 |
| 2.4 残余应力及J积分的有限元分析 |
| 2.4.1 裂纹修复区域残余应力场计算 |
| 2.4.2 J积分的数值计算 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 激光修复件残余应力场对J积分的影响 |
| 2.5.2 基于DIC的J积分验证 |
| 2.5.3 J积分路径无关性验证 |
| 2.5.4 添加不同质量分数纳米WC的修复试件断裂性能的J积分评估 |
| 2.5.5 不同激光工艺参数的修复试件断裂性能的J积分评估 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于变节点有限元的多晶体材料跨尺度计算方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多晶体建模方法与变节点有限元法 |
| 3.2.1 晶体塑性材料模型 |
| 3.2.2 基于Voronoi图的多晶体建模方法 |
| 3.2.3 变节点有限元法 |
| 3.3 基于变节点有限元的多晶体材料跨尺度计算模型 |
| 3.3.1 裂纹尖端带修复区域的CT试件的模型 |
| 3.3.2 裂纹尖端修复区域多晶体有限元模型 |
| 3.3.3 CT试件外围区域模型 |
| 3.3.4 变节点有限元区域模型 |
| 3.4 带孔平板模型 |
| 3.5 结果分析 |
| 3.5.1 变节点有限元子域划分准确性验证 |
| 3.5.2 跨尺度模型接触分析测试及收敛性验证 |
| 3.5.3 变节点有限元模型正确性验证 |
| 3.5.4 基于变节点有限元的多晶体材料跨尺度模型的可行性 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于压痕试验的修复层材料力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 压痕堆积/沉陷现象描述 |
| 4.3 压痕的有限元模型 |
| 4.3.1 球压痕的常规有限元模型 |
| 4.3.2 球压痕的晶体塑性有限元模型 |
| 4.3.3 纳米压痕的常规有限元模型 |
| 4.4 球压痕有限元分析结果与讨论 |
| 4.4.1 球压痕的常规有限元分析结果 |
| 4.4.2 晶体塑性参数对堆积/沉陷的影响 |
| 4.5 基于纳米压痕的激光修复层晶体材料常数的反演 |
| 4.5.1 纳米压痕试验 |
| 4.5.2 材料参数的计算 |
| 4.6 纳米压痕分析结果与讨论 |
| 4.6.1 纳米压痕堆积/沉陷的影响 |
| 4.6.2 基于纳米压痕的材料常数反演准确性验证 |
| 4.6.3 修复层宏观塑性材料常数 |
| 4.6.4 晶体塑性材料常数 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 激光裂纹修复件微观组织对断裂性能影响的多尺度分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光裂纹修复层微观组织 |
| 5.2.1 纳米粉末在修复层中存在形式 |
| 5.2.2 添加纳米材料对修复层微观组织的影响 |
| 5.2.3 激光工艺参数对修复层微观组织的影响 |
| 5.3 不同强化机制对修复层材料强度的影响 |
| 5.3.1 弥散强化对修复层材料强度的影响 |
| 5.3.2 晶界强化对修复层材料强度的影响 |
| 5.3.3 位错强化对修复层材料强度的影响 |
| 5.3.4 固溶强化对修复层材料强度的影响 |
| 5.3.5 修复层材料的整体强度 |
| 5.4 不同微观组织特征对修复层力学性能的影响 |
| 5.4.1 第二相对修复层力学性能的影响 |
| 5.4.2 气孔对修复层力学性能的影响 |
| 5.4.3 晶粒尺寸对修复层力学性能的影响 |
| 5.5 多种微观组织特征对修复件断裂性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于成熟度方法的混凝土极早龄期强度预测（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 混凝土成熟度方法 |
| 1.2.2 混凝土成熟度(等效龄期)与强度关系 |
| 1.2.3 混凝土成熟度的实际应用 |
| 1.3 目前研究存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容与目标 |
| 第二章 原材料、仪器及试验方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.2 主要仪器设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 混凝土内部经时温度测量试验 |
| 2.3.3 抗压强度试验 |
| 2.3.4 恒温养护试验 |
| 2.3.5 化学结合水法测定水化程度试验 |
| 2.3.6 XRD分析 |
| 第三章 混凝土极早龄期强度的发展规律 |
| 3.1 混凝土极早龄期强度的形成 |
| 3.2 混凝土极早龄期强度发展规律 |
| 3.2.1 不同水灰比下混凝土极早龄期强度发展规律 |
| 3.2.2 不同养护条件下混凝土极早龄期强度发展规律 |
| 3.3 混凝土极早龄期强度发展对后期强度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 混凝土极早龄期强度的预测 |
| 4.1 混凝土成熟度计算公式 |
| 4.2 混凝土极早期成熟度规则适用性验证 |
| 4.2.1 成熟度规则极早龄期适用性验证试验方案设计 |
| 4.2.2 混凝土极早期成熟度规则适用性验证 |
| 4.3 混凝土成熟度-强度数学关系的建立 |
| 4.3.1 实验室C30 混凝土极早期强度预测模型建立 |
| 4.3.2 实验室C35 混凝土极早龄期强度预测模型建立 |
| 4.3.3 实验室C40 混凝土极早龄期强度预测模型建立 |
| 4.4 成熟度法预测混凝土极早龄期强度现场验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 成熟度法预测混凝土强度的机理分析 |
| 5.1 混凝土成熟度法应用原理 |
| 5.2 混凝土成熟度与水化程度相关性分析 |
| 5.2.1 混凝土成熟度与水化程度相关性试验方案设计 |
| 5.2.2 混凝土成熟度与水化程度相关性试验结果分析 |
| 5.3 混凝土成熟度预测强度的微观机理分析 |
| 5.3.1 水泥中各矿相极早龄期水化机理 |
| 5.3.2 不同成熟度下水泥石水化产物生成量变化规律 |
| 5.3.3 成熟度规则的微观层面验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）水泵水轮机小导叶开度“S”区流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 “S”特性区机理研究 |
| 1.2.2 “S”特性区改善及消除措施研究 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 2 数值模拟策略及数值模型 |
| 2.1 流动控制方程及湍流模型 |
| 2.1.1 流动控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型介绍 |
| 2.2 计算域的三维模型和网格划分 |
| 2.2.1 水泵水轮机模型 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 网格无关性验证 |
| 2.3 模拟策略及边界条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 水泵水轮机“S”特性区流动特性分析 |
| 3.1 全特性曲线的试验值与模拟值对比 |
| 3.2 计算工况点的选取 |
| 3.3 水泵水轮机能量分析 |
| 3.3.1 流场水力损失分析 |
| 3.3.2 基于熵产分析的水力损失位置分析 |
| 3.4 转轮流场分析 |
| 3.4.1 转轮速度场分析 |
| 3.4.2 涡强度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 水泵水轮机“S”特性区压力脉动特性分析 |
| 4.1 压力脉动监测点设置 |
| 4.2 无叶区压力脉动分析 |
| 4.2.1 无叶区压力脉动频谱分析 |
| 4.2.2 无叶区压力脉动高低频分量分布 |
| 4.3 转轮域压力脉动分析 |
| 4.3.1 转轮压力脉动峰峰值分析 |
| 4.3.2 转轮壁面流动拓扑分析 |
| 4.3.3 转轮内压力脉动频谱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 水泵水轮机转轮力特性分析 |
| 5.1 转轮轴向与径向力分析 |
| 5.2 转轮叶片荷载分布 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）含轴向裂纹天然气管道断裂特性与修复研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 工程背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 断裂力学发展现状 |
| 1.2.2 含裂纹管道弹塑性断裂研究现状 |
| 1.2.3 管道裂纹扩展数值模拟研究现状 |
| 1.2.4 含裂纹管道修复技术研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 天然气管道弹塑性断裂理论研究 |
| 2.1 薄壁管道工作状态应力分析 |
| 2.2 弹塑性力学基本理论 |
| 2.2.1 弹塑性应力-应变关系 |
| 2.2.2 屈服条件和屈服函数 |
| 2.2.3 流动、硬化法则和加卸载条件 |
| 2.2.4 弹塑性问题的有限元计算 |
| 2.3 弹塑性断裂参数-J积分理论 |
| 2.3.1 J积分定义 |
| 2.3.2 J积分的路径无关性 |
| 2.3.3 J积分的物理意义 |
| 2.3.4 J积分决定的裂尖弹塑性场 |
| 2.4 内聚力理论及其在裂纹扩展中的应用 |
| 2.4.1 内聚力模型的TSL本构关系 |
| 2.4.2 内聚力模型的损伤起始准则 |
| 2.4.3 内聚力模型的损伤演化规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 含轴向裂纹天然气管道弹塑性断裂研究 |
| 3.1 含轴向裂纹管道模型的建立 |
| 3.1.1 几何模型与边界条件 |
| 3.1.2 有限元网格划分 |
| 3.1.3 管道材料参数确定 |
| 3.1.4 分析选项设置 |
| 3.2 有限元模型的试验验证 |
| 3.2.1 试验准备 |
| 3.2.2 试验过程 |
| 3.2.3 试验结果与有限元结果对比 |
| 3.3 含轴向裂纹管道弹塑性断裂研究 |
| 3.3.1 裂纹尖端J积分计算与结果验证 |
| 3.3.2 裂纹前缘J积分分布规律 |
| 3.3.3 管道尺寸参数对J积分的影响 |
| 3.3.4 裂尖应力应变分布规律 |
| 3.3.5 含裂纹管道极限载荷研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含轴向裂纹天然气管道裂纹扩展研究 |
| 4.1 显示动力学算法简介 |
| 4.2 管道轴向裂纹扩展模型的建立 |
| 4.2.1 几何模型与边界条件 |
| 4.2.2 有限元网格划分 |
| 4.2.3 内聚力模型参数确定 |
| 4.2.4 分析选项设置 |
| 4.3 天然气管道轴向裂纹扩展数值模拟研究 |
| 4.3.1 轴向裂纹起裂压力与模型正确性验证 |
| 4.3.2 轴向裂纹扩展特性分析 |
| 4.3.3 轴向裂纹扩展速度研究 |
| 4.3.4 轴向裂纹动态CTOA研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 含轴向裂纹天然气管道复合材料修复研究 |
| 5.1 碳纤维复合材料基本理论 |
| 5.1.1 碳纤维复合材料物性特征 |
| 5.1.2 碳纤维复合材料各向异性特征 |
| 5.1.3 复合材料弹性力学基本方程 |
| 5.2 复合材料修复管道模型的建立 |
| 5.2.1 几何模型与边界条件 |
| 5.2.2 复合材料参数设定 |
| 5.2.3 有限元网格划分与接触设定 |
| 5.3 复合材料修复性能研究 |
| 5.3.1 参数的无量纲化 |
| 5.3.2 复合材料参数对修复性能影响 |
| 5.3.3 管道参数对修复性能的影响 |
| 5.3.4 特定参数下止裂系数的计算公式 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）含裂纹输气管道安全评定研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 管道裂纹研究现状 |
| 1.2.2 管道裂纹安全评定现状及趋势 |
| 1.2.3 当前研究存在的问题 |
| 1.3 研究目标及内容 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 含裂纹输气管道安全评定理论 |
| 2.1 传统强度理论 |
| 2.2 线弹性断裂基本理论 |
| 2.2.1 能量释放率G理论 |
| 2.2.2 应力强度因子K理论 |
| 2.3 弹塑性断裂基本理论 |
| 2.3.1 COD理论 |
| 2.3.2 J积分理论 |
| 2.4 基于FAD图的安全评定理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 含裂纹管道有限元模型建立及验证 |
| 3.1 ABAQUS有限元软件简介 |
| 3.1.1 seam法 |
| 3.1.2 3D-VCCT法 |
| 3.2 有限元模型建立 |
| 3.2.1 基于seam法三维建模 |
| 3.2.2 基于3D-VCCT法三维建模 |
| 3.2.3 有限元模型有效性验证 |
| 3.2.4 基本参数 |
| 3.2.5 载荷及边界条件 |
| 3.2.6 结果验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于3D-VCCT的含裂纹输气管道线弹性分析 |
| 4.1 单裂纹断裂参量K影响因素分析 |
| 4.1.1 裂纹形状比的影响 |
| 4.1.2 裂纹深度比的影响 |
| 4.1.3 管道内压的影响 |
| 4.1.4 材料弹性模量的影响 |
| 4.1.5 覆土压力的影响 |
| 4.2 临界形状比的确定 |
| 4.3 单裂纹K最大值公式拟合 |
| 4.4 输气管道多裂纹有限元分析 |
| 4.4.1 多裂纹几何模型及参数设定 |
| 4.4.2 多裂纹网格模型 |
| 4.4.3 多裂纹干涉效应表征 |
| 4.5 数值模拟结果分析 |
| 4.5.1 平行共线位置附属裂纹对主裂纹的影响 |
| 4.5.2 平行共轴位置附属裂纹对主裂纹的影响 |
| 4.5.3 裂纹间距变化对主裂纹的干涉影响 |
| 4.6 弹性条件下多裂纹最危险点的确定 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于seam法的含裂纹输气管道弹塑性分析 |
| 5.1 弹塑性分析中的主要问题 |
| 5.1.1 非线性来源 |
| 5.1.2 弹塑性基本理论 |
| 5.1.3 弹塑性问题的求解 |
| 5.2 单裂纹J积分计算与分析 |
| 5.2.1 基于正交试验的多因素分析 |
| 5.2.2 临界形状比的确定 |
| 5.2.3 单裂纹J积分公式拟合 |
| 5.3 弹塑性条件下多裂纹干涉分析 |
| 5.3.1 多裂纹干涉模型建立 |
| 5.3.2 多裂纹干涉大小对比 |
| 5.4 弹塑性条件下多裂纹最危险点的确定 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 含裂纹输气管道安全评定实例 |
| 6.1 含裂纹输气管道的工程背景 |
| 6.2 缺陷规则化处理 |
| 6.3 基于FAD图的安全评定 |
| 6.3.1 评定参数计算 |
| 6.3.2 评定结果 |
| 6.4 基于弹塑性J积分的安全评定 |
| 6.4.1 评定参数计算 |
| 6.4.2 评定结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）天然气管道超声流量计计量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 天然气流量计算方法研究 |
| 1.2.2 超声流量计发展 |
| 1.2.3 超声流量计流场适应性研究现状 |
| 1.2.4 超声流量计测量标准化研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 超声流量计计量基本原理 |
| 2.1 超声流量计原理分析 |
| 2.1.1 单声道超声流量计计量原理 |
| 2.1.2 多声道超声流量计计量原理 |
| 2.2 超声流量计测量误差分析 |
| 2.2.1 超声流量计测量误差影响因素 |
| 2.2.2 测量误差量化分析 |
| 2.2.3 速度分布对超声流量计计量精度影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 超声流量计测量管段流场分析 |
| 3.1 流体力学模型 |
| 3.1.1 流体力学基本方程组 |
| 3.1.2 层流与紊流 |
| 3.2 DN500管道的测量管段流场分析 |
| 3.2.1 不同流量、位置条件下的单弯头下游流场分析 |
| 3.2.2 不同流量、位置条件下的异面双弯头下游流场分析 |
| 3.3 DN1000管道的测量管段流场分析 |
| 3.3.1 不同流量、位置条件下的单弯头下游流场分析 |
| 3.3.2 不同流量、位置条件下的异面双弯头下游流场分析 |
| 3.4 测量管段流场对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超声流量计误差分析 |
| 4.1 误差分析方法 |
| 4.1.1 基于管道流场分布求解测量管段流量 |
| 4.1.2 基于超声流量计标准规范的计算流量 |
| 4.1.3 误差定义 |
| 4.2 基于流场分布的测量管段流量误差分析 |
| 4.2.1 DN500管道基于流场分布的流量误差分析 |
| 4.2.2 DN1000管道基于流场分布的流量误差分析 |
| 4.3 规格为DN500的管段单声道超声流量计计算误差分析 |
| 4.3.1 不同流量条件下的单弯头下游计算误差分析 |
| 4.3.2 不同流量条件下的异面双弯头下游计算误差分析 |
| 4.4 规格为DN500的管段多声道超声流量计计算误差分析 |
| 4.4.1 不同流量条件下的单弯头下游管段计算误差分析 |
| 4.4.2 不同流量条件下的异面双弯头下游计算误差分析 |
| 4.5 规格为DN1000的管段单声道超声流量计计算误差分析 |
| 4.5.1 不同流量条件下的单弯头下游管段计算误差分析 |
| 4.5.2 不同流量条件下的异面双弯头下游管段计算误差分析 |
| 4.6 规格为DN1000的管段多声道超声流量计计算误差分析 |
| 4.6.1 不同流量条件下的单弯头下游管段计算误差分析 |
| 4.6.2 不同流量条件下的异面双弯头下游管段计算误差分析 |
| 4.7 超声流量计计算误差影响因素分析 |
| 4.7.1 单声道与多声道超声流量计计算误差分析 |
| 4.7.2 单弯头与异面双弯头对超声流量计计算误差影响 |
| 4.7.3 管道直径对超声流量计计算误差影响 |
| 4.7.4 流量对超声流量计计算误差的影响 |
| 4.8 其他因素引起的超声流量计测量误差 |
| 4.8.1 管道直径变化引起的测量误差 |
| 4.8.2 声道长度变化引起的测量误差 |
| 4.8.3 声道角变化引起的测量误差 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 超声流量计误差评价与改进措施 |
| 5.1 超声流量计误差评价 |
| 5.1.1 最大允许误差 |
| 5.1.2 超声流量计测量性能要求 |
| 5.1.3 超声流量计计量误差评价 |
| 5.2 超声流量计安装条件改进 |
| 5.2.1 超声流量计安装直管段长度要求 |
| 5.2.2 基于流动调整器的测量管段改进方法 |
| 5.3 超声流量计计量方法改进 |
| 5.3.1 单声道超声流量计声道布置改进 |
| 5.3.2 基于最小二乘法的速度分布校正系数修正方法 |
| 5.3.3 超声流量计实流校准 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）热流强度因子及热力耦合问题数值方法（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 热障材料服役环境及研究现状 |
| 1.2.1 热障材料服役环境 |
| 1.2.2 热障材料研究现状 |
| 1.3 热流奇异性研究现状 |
| 1.3.1 热流奇异性理论研究现状 |
| 1.3.2 热流奇异性数值模拟研究现状 |
| 1.4 热力耦合研究现状 |
| 1.5 本论文研究内容及创新点 |
| 2 均质材料稳态热流强度因子计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热流强度因子 |
| 2.3 JT积分及其路径无关性 |
| 2.3.1 J_T积分定义 |
| 2.3.2 J_T积分路径无关性 |
| 2.4 热流强度因子计算方法 |
| 2.4.1 J_T积分与热流强度因子的关系 |
| 2.4.2 J_T积分的等效区域积分形式 |
| 2.4.3 相互作用积分及热流强度因子计算式 |
| 2.5 热传导数值模拟方法 |
| 2.5.1 热传导扩展有限单元法 |
| 2.5.2 整体坐标和局部坐标的转换 |
| 2.5.3 模拟裂尖热流奇异性的奇异等参元 |
| 2.6 热流强度因子数值计算方案 |
| 2.7 数值算例 |
| 2.7.1 扩展有限元和奇异等参元的比较 |
| 2.7.2 J_T积分路径无关性的数值验证 |
| 2.7.3 热流强度因子数值方法验证 |
| 2.7.4 倾斜裂纹热流强度因子 |
| 2.7.5 双裂纹之间的干涉 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 含界面裂纹热力耦合问题扩展有限元法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 界面裂纹尖端附近温度场 |
| 3.3 含界面裂纹热传导扩展有限元法 |
| 3.3.1 扩展有限元温度插值 |
| 3.3.2 扩展有限元方程 |
| 3.4 界面裂纹热应力强度因子数值方法 |
| 3.4.1 界面裂纹尖端位移场 |
| 3.4.2 扩展有限元离散 |
| 3.4.3 热应力强度因子数值计算方法 |
| 3.5 含界面裂纹热传导扩展有限元方法验证 |
| 3.6 含界面裂纹热力耦合问题数值模拟 |
| 3.6.1 含界面中心裂纹板热力耦合问题 |
| 3.6.2 材料参数对热应力强度因子的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于扩展有限元的界面裂纹热流强度因子算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 界面裂纹尖端附近热流强度因子 |
| 4.3 J_T积分及其路径无关性 |
| 4.3.1 J_T积分的定义 |
| 4.3.2 J_T积分的路径无关性 |
| 4.4 界面裂纹热流强度因子计算方法 |
| 4.4.1 J_T积分与热流强度因子的关系 |
| 4.4.2 J_T积分的等效区域积分形式 |
| 4.4.3 相互作用积分及热流强度因子计算式 |
| 4.5 相互作用积分的数值计算方案 |
| 4.6 数值算例 |
| 4.6.1 J_T积分路径无关性的数值验证 |
| 4.6.2 热流强度因子数值方法验证 |
| 4.6.3 热流强度因子影响因素参数分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 瞬态热流强度因子及其数值方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 界面裂纹瞬态热流强度因子 |
| 5.3 界面裂纹瞬态J_T积分及其路径无关性 |
| 5.3.1 瞬态J_T积分的定义 |
| 5.3.2 瞬态J_T积分的路径无关性 |
| 5.4 界面裂纹瞬态相互作用积分 |
| 5.5 界面裂纹瞬态热流强度因子计算方案 |
| 5.6 均质材料瞬态热流强度因子计算方法 |
| 5.7 瞬态热流强度因子计算方法验证 |
| 5.7.1 均质材料裂纹瞬态热流强度因子 |
| 5.7.2 界面裂纹瞬态热流强度因子 |
| 5.8 均质材料裂纹热流强度因子数值分析 |
| 5.8.1 中心裂纹板热流强度因子 |
| 5.8.2 双裂纹板热流强度因子 |
| 5.8.3 多裂纹板热流强度因子 |
| 5.9 界面裂纹热流强度因子数值分析 |
| 5.9.1 中心界面裂纹板热流强度因子 |
| 5.9.2 亚界面裂纹热流强度因子 |
| 5.9.3 亚界面裂纹与界面裂纹的干涉 |
| 5.10 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结及结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）湿空气近冷壁面结霜特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 湿空气近冷壁面结霜机理的研究现状 |
| 1.2.2 冰粒形成过程的研究现状 |
| 1.2.3 冰粒生长过程的研究现状 |
| 1.2.4 冰粒沉积过程的研究现状 |
| 1.2.5 大温差环境湿空气结霜过程的研究现状 |
| 1.3 研究不足 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 冰粒形成过程分析及数值模拟 |
| 2.1 冰粒形成过程分析 |
| 2.2 数值方法 |
| 2.2.1 格子Boltzmann模型 |
| 2.2.2 双分布模型 |
| 2.2.3 伪势模型 |
| 2.2.4 焓法格子Boltzmann相变模型 |
| 2.2.5 修正的焓法格子Boltzmann相变模型 |
| 2.2.6 无量纲转换方法 |
| 2.2.7 模型验证 |
| 2.3 悬浮液滴冻结过程的数值模拟 |
| 2.3.1 物理模型 |
| 2.3.2 网格无关性 |
| 2.3.3 模拟结果及分析 |
| 2.4 下落液滴冻结过程的数值模拟 |
| 2.4.1 物理模型 |
| 2.4.2 网格无关性 |
| 2.4.3 模拟结果及分析 |
| 2.4.4 有水平初速度的下落液滴冻结过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冰粒生长过程分析及数值模拟 |
| 3.1 冰粒生长过程分析 |
| 3.2 数值方法 |
| 3.2.1 改进的多组分焓法格子Boltzmann相变模型 |
| 3.2.2 模型验证 |
| 3.3 湿空气流中悬浮冰粒生长过程的数值模拟 |
| 3.3.1 物理模型 |
| 3.3.2 网格无关性 |
| 3.3.3 模拟结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 冰粒沉积过程分析及数值模拟 |
| 4.1 冰粒沉积过程分析 |
| 4.2 冰粒沉积过程的数值模拟 |
| 4.2.1 数学模型 |
| 4.2.2 模型验证 |
| 4.2.3 物理模型 |
| 4.2.4 模拟结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 大温差环境湿空气结霜过程的数值模拟 |
| 5.1 冰粒群沉积过程的数值模拟 |
| 5.2 大温差环境湿空气结霜计算平台 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 模型验证 |
| 5.3 湿空气流经极低温管束结霜过程的数值模拟 |
| 5.3.1 物理模型 |
| 5.3.2 网格无关性 |
| 5.3.3 模拟结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于不同材料的仿生凹凸结构水动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景、目的与意义 |
| 1.2.1 仿柱状仙人掌结构 |
| 1.2.2 仿座头鲸鳍结构 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 仿生柱体结构研究现状 |
| 1.3.2 仿生翼型结构研究现状 |
| 1.3.3 柔性体与流体耦合问题研究现状 |
| 1.4 本论文的研究工作和内容 |
| 第2章 相关理论基础 |
| 2.1 计算流体力学基础 |
| 2.1.1 CFD数值模拟方法 |
| 2.1.2 计算网格的分类 |
| 2.2 流固耦合理论基础 |
| 2.2.1 流固耦合的分类 |
| 2.2.2 流固耦合中力的关系 |
| 2.2.3 描绘界面相互作用的办法 |
| 2.2.4 界面内的信息传递 |
| 2.3 实验流体力学基础 |
| 2.3.1 流体实验的目的与意义 |
| 2.3.2 相似原理 |
| 2.3.3 相似准则 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 仿柱状仙人掌结构水动力特性研究 |
| 3.1 仿柱状仙人掌结构的数值模拟研究 |
| 3.1.1 仿柱状仙人掌结构计算模型的建立 |
| 3.1.2 仿柱状仙人掌结构数值模拟结果分析 |
| 3.2 仿柱状仙人掌结构的实验研究 |
| 3.2.1 仿柱状仙人掌结构实验模型的制作 |
| 3.2.2 实验方案设计 |
| 3.2.3 仿柱状仙人掌结构实验结果分析 |
| 3.3 实验和数值计算结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 仿座头鲸鳍结构水动力特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿座头鲸鳍结构计算模型的建立 |
| 4.2.1 几何模型的建立 |
| 4.2.2 模型控制域的建立 |
| 4.2.3 网格划分 |
| 4.2.4 计算工况设计 |
| 4.3 仿座头鲸鳍结构模拟结果分析 |
| 4.3.1 升阻力分析 |
| 4.3.2 流场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）加筋板结构断裂和裂纹扩展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 断裂静态问题研究 |
| 1.2.2 断裂动态问题研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 断裂理论和扩展有限元原理 |
| 2.1 裂纹类型 |
| 2.2 断裂力学理论 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 金属材料的微观缺陷理论 |
| 2.2.3 应力强度因子理论 |
| 2.2.4 J积分理论 |
| 2.2.5 断裂力学与传统变形体力学的异同 |
| 2.3 扩展有限元法原理 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 扩展有限元的位移模式 |
| 2.3.3 裂纹面的追踪 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 含裂纹板应力强度因子计算 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 应力强度因子计算的经验公式 |
| 3.3 单边裂纹分析 |
| 3.4 中心裂纹分析 |
| 3.5 表面裂纹分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 含裂纹加筋板剩余强度研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 应力强度因子计算 |
| 4.2.1 加强筋刚度的影响 |
| 4.2.2 加强筋间距的影响 |
| 4.3 剩余强度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 加筋板裂纹动态扩展研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 裂纹扩展控制模型 |
| 5.3 加筋板骨材裂纹扩展分析 |
| 5.3.1 分析模型的建立 |
| 5.3.2 纵骨Ⅰ型裂纹扩展分析 |
| 5.3.3 纵骨Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 展望未来 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、线积分与路线的无关性（论文参考文献）
- [1]激光裂纹修复件断裂性能的多尺度力学分析[D]. 李银银. 大连理工大学, 2021
- [2]基于成熟度方法的混凝土极早龄期强度预测[D]. 赵明强. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]水泵水轮机小导叶开度“S”区流动特性研究[D]. 邱海云. 西安理工大学, 2020
- [4]含轴向裂纹天然气管道断裂特性与修复研究[D]. 赵宁. 东北石油大学, 2019(01)
- [5]含裂纹输气管道安全评定研究[D]. 赫文博. 西南石油大学, 2019(06)
- [6]天然气管道超声流量计计量方法研究[D]. 毛利祥. 西南石油大学, 2019(06)
- [7]热流强度因子及热力耦合问题数值方法[D]. 邓华超. 重庆大学, 2019(01)
- [8]湿空气近冷壁面结霜特性研究[D]. 赵鑫. 大连理工大学, 2019(01)
- [9]基于不同材料的仿生凹凸结构水动力特性研究[D]. 林健峰. 哈尔滨工程大学, 2019(03)
- [10]加筋板结构断裂和裂纹扩展研究[D]. 李恒. 大连理工大学, 2017(06)