简介：目的：研究润滑油的非牛顿流体行为对液压往复活塞杆的斯特封密封性能的影响,为密封设计提供理论参考。创新点：1.基于幂律流体模型和JFO空化理论,推导出同时考虑粗糙度、流体空化和非牛顿流体效应的修正雷诺方程;2.建立非牛顿流体的混合润滑软弹流模型,探究流体流变属性对斯特封密封行为及性能的影响。方法：1.通过理论推导,建立混合润滑条件下非牛顿流体的软弹流仿真模型;2.对比分析不同工况条件下假塑性（n〈1）、膨胀型（n〉1）两种典型非牛顿流体和牛顿流体（n=1）对斯特封密封行为影响的区别,揭示假塑性和膨胀型两种非牛顿流体的密封机理。结论：1.非牛顿流体效应对液压往复斯特封密封性能具有重要影响：幂律指数越大,流体的动压效应越强,密封性能越好。2.相比于牛顿流体,膨胀型流体润滑条件较好,密封具有低摩擦低泄漏的优点;假塑性流体润滑条件较差,密封摩擦力较大,不易实现零泄漏。

简介：目的：水合物沉积物开采过程是一个热。水．力．化多场耦合过程，该过程包含了不同土层间的热对流、压缩引起的局部变形以及胶结结构破坏引起的应力松弛。不适当的开采会引起出砂、塌孔等破坏问题。本文旨在建立天然气水合物沉积物多场耦合计算模型，以量化由开采引起的地质灾害风险。创新点：1．通过GOMSOLMultiphysics实现水合物开采过程多场耦合有限元控制方程的计算：2．建立的模型考虑变形．渗流双向全耦合过程。方法：1．通过理论推导，给出开采天然气水合物过程模拟的控制方程；采用偏微分方程模块实现除力学之外其他物理场的耦合计算；采用结构力学模块实现变形计算。2．通过与试验数据进行比较验证模型的可靠性。3．通过对比全耦合模型与半耦合模型，分析双向耦合对水合物开采过程中沉积物物理力学行为的影响。结论：1．所建立模型能够精确模拟水合物开采过程中沉积物的物理力学行为。2．当考虑压缩对渗流的影响时，由于孔隙率的降低，计算得到的水合物分解速度要小于不考虑该影响时的速度。3．由于存在层间对流效应，非均质模型计算得到的水合物分解速度要快于均质模型。

简介：目的：提出一种适用于全封闭冷却结构的电机热性能优化模型,设计一台600kW的高速列车用永磁牵引电机。创新点：1.通过耦合局部流体动力学模型的方法求解电机复杂冷却风道内的对流传热系数,并在全局热网络模型的框架内得到快速、准确的电机温升结果以用于结构优化;2.在冷却风道中引入栅格结构,采用热性能分析模型优化冷却结构,提升电机热性能;3.通过三维流体动力学模型计算电机局部温升最大值,并提山一种预测特定结构下电机铁损工作阈值的工程方法。方法：1.采用热网络法建立全局热网络模型（图3）,并通过耦合局部流体动力学模型计算风道内的热网络参数（图4和6）;2.应用田口设计法对电机风道结构进行优化,并研制样机进行验证（计算与试验结果见表5）;3.假设铁损的谐波附加值与磁密值成正比,通过三维流体动力学模型计算给山端部绕组、永磁体温升值与铁损的预测曲线,并用样机试验进行验证。结论：1.采用全局热网络和局部流体动力学建模的方法可以快速、正确地计算复杂冷却结构下的电机温升分布,且优化后的冷却结构至少可以提升文中电机15%的热性能;2.本文提出的优化模型适用于全封闭风冷或者水冷等冷却结构相对独立且尚无经验公式可参考的电机热性能优化设计;3.铁损工作阈值的预测方法可以为电磁和控制系统设计提供参考。