高校弹性力学课程教学新方法探讨

弹性力学是工程力学学科中最基础同时也是最重要的一门课程。弹性力学在力学学科中起着承上启下的作用,弹性力学的教学应该从工程应用出发,结合实验室实验和先进的计算机数值模拟,以解决实际工程问题为目标,指引学生充分理解和掌握弹性力学中一般问题的求解方法。同时,考虑到弹性力学研究对象广泛性和研究内容的抽象性,传统教学中的教学方法要继承和发扬。     

浅析数值模拟软件Fluent在煤矿瓦斯爆炸中的作用

指出了过去对于煤矿瓦斯爆炸问题的讨论大都是利用理论经验进行分析,缺少了更加直观的分析。基于数值模拟Fluent,初步探讨了数值模拟软件在煤矿瓦斯爆炸中的作用。     

温度对住宅区气体污染物扩散的影响

温度在气体污染物扩散的过程中起一定的作用。在现实生活中,由于日晒和地表辐射的存在,使得地面、建筑物外表面都与空气存在一定的温差。温差的存在会改变地表及壁面附近的流场,从而对住宅区污染物的扩散产生影响。利用理论推导对热力因素及扩散因素的关系进行了研究,并且与数值模拟的试验结果进行比较。结果发现理论推导与试验结果整体趋势相一致。这表明在与无温差情况相比较,温差存在时,地表及壁面附近流场更加紊乱;温差与气体污染物的扩散具有正相关性,对住宅区污染物的稀释起积极作用。     

电风扇的流场分析及其评价方法

用Fluent软件分析了有叶风扇和无叶风扇的流场,提出了一种客观描述风扇产生风的能力的方法。     

臭松次生林生长规律研究

为臭松次生林经营提供技术指导,以汪清林业局臭松次生林为研究对象,以96棵解析木数据为基础,采用5种模型分别模拟臭松胸径、树高、材积生长并进行模型选优。结果表明:臭松胸径、树高、材积最优生长模型分别为Johnson Schumacher、Logistic、Bertalanffy;前30 a臭松胸径生长缓慢,30~60 a胸径生长速度最快,60 a后胸径生长小幅缓慢增加,100 a左右达最大,树高生长过程与胸径生长规律基本一致;前40 a臭松材积总生长量、平均生长量、连年生长量很小,40~70 a生长加快,70~100 a生长最快,100 a连年生长量和平均生长量均达最大,表明臭松林成熟年龄约100 a。     

日光温室墙体一维导热的MATLAB模拟与热流分析

为探明日光温室墙体层间温度变化及热量传递动态规律,采用有限差分法建立墙体一维非稳态导热模型,利用MATLAB编制相应的模拟程序,计算出日光温室墙体各点的温度和热流。结果表明:该模型能够比较准确模拟日光温室土墙的温度。墙体内侧存在有效蓄热层,它对日光温室室内热环境有积极的作用。墙体有效蓄热层的热流白天指向墙体外侧,夜间指向墙体内侧,因此它的厚度直接根据热流的方向确定。有效蓄热层与天气、墙体总厚度以及墙体热特性参数有关。2012-12—2013-01期间有效蓄热层厚度为0.26~0.45m不等,最大值出现在连续雪天。同时从理论上验证了3.0m厚的温室土墙内部存在热流相对稳定的"热稳定层"。     

利用荚果厚度模拟大豆鼓粒进程的研究

大豆籽粒发育可分为鼓粒期和籽粒归圆期,探究无损伤检测鼓粒进程的指标对大豆相关研究具有重要意义。本研究以青鲜819-4、冀豆17、鲁96150和V94-3971为试验材料,通过分期播种、连续测定标记花荚的荚果厚度,分期收获同日标记的大豆籽粒并进行发芽率测定,研究大豆鼓粒期荚果厚度变化。结果表明:1)鼓粒期鲜荚皮厚度基本保持恒定,因此荚果厚度可用于度量籽粒厚度的变化。荚果厚度(y)与开花后日数(x)的关系可以用二次函数(y=ax2+bx+c)进行有效模拟。利用模拟函数可以对大豆鼓粒始期、最大荚果厚度出现期、鼓粒持续期以及平均鼓粒速率等进行有效预测。荚果最大厚度可用作判定大豆籽粒开始具备发芽能力的外观指标。2)荚果厚度变化受材料特性和外界环境的共同影响。同一材料不同时期标记的花荚,荚果厚度增速趋势可能有差异,因此在大豆籽粒灌浆特性研究中,同日标记花荚是籽粒灌浆特性研究中一项必要的控制措施。3)不同材料鼓粒特性存在差异,选择鼓粒启动早、鼓粒速度快的大豆品种是可行的。荚果厚度有望成为研究大豆灌浆特性和适时早收的无损伤选择指标。     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。