完全解析近壁小尺度湍流结构的大涡模拟和直接数值模拟,计算量高,难以应用于自然界和工程实际中的高雷诺数壁湍流。采用模型模化而非直接解析近壁小尺度湍流是一种广泛采用的替代方案。壁面律是一种常用的壁模型,其通常由两部分组成,适用于黏性子区的线性律和适用于对数区的对数律,但在线性...
2022-09-10量纲分析基于量纲研究变量之间的关系,用无量纲量描述物理现象和规律,是研究复杂系统的有效工具。经典量纲分析的两个弱点是:(1)无量纲量的形式不唯一,(2)无法衡量各无量纲量的相对重要程度。数据驱动的量纲分析通过将经典的量纲分析与活跃子空间理论结合,弥补了上述两个缺点。数据驱动...
2022-05-11在常压情况下,纳米多晶金属的晶粒尺寸软化现象不可避免。但近期的实验显示,在高压下纳米多晶镍的屈服强度会随着晶粒尺寸的减小而单调增大,即高压诱导了反Hall-Petch现象消失。目前对这一特殊现象的理论研究存在空缺。
北京大学工学院力学与工程科学系易新课题组以该组提出的位错存储模型...
北京大学工学院段慧玲教授课题组在受辐照金属塑性变形的多尺度研究领域取得重要进展,发表在《J. Mech. Phys. Solids》,《Int. J. Plast.》和《Acta Mech. Sin.》等力学领域重要期刊。
辐照缺陷对金属材料力学性能影响的研究是一个典型的多尺度问题。在微观尺度下,辐照缺陷会阻碍位错运动...
在工程应用中,有些材料和结构在生产出来后会放置一段时间再进行使用,这段时间便会产生自然时效,而该因素对材料疲劳性能的影响有待研究。
中国科学院力学研究所魏宇杰研究员科研团队针对自然时效对GCr15轴承钢超高周疲劳行为的影响展开实验研究。研究发现经过10000小时的自然时效,GCr15...
在湍流溶剂中加入微量的高聚物会达到减阻的效果,这已经被应用于阿拉斯加的石油管道输运工业中。近期实验发现,高聚物湍流的最优减阻状态发生在“弹-惯性湍流”机制下。这是一种不同于传统牛顿流体的新的湍流机制,它与粘弹性流动中特有的中心型失稳模态相关(对于牛顿流体,圆管流动中的线性扰...
2022-05-11清华大学孙超教授科研团队采用全尺度模拟精确地计算了湍流场与有限尺寸颗粒间的耦合作用。图10展示孙超团队利用全尺度模拟得到的颗粒运动轨迹和颗粒周围的能量耗散率以及速度的分布。研究发现,椭球颗粒的加速度均方值与颗粒的尺寸存在指数接近-1的标度律关系。同时,采用流场加速度的体积平均...
2022-05-11由于流动的复杂性,两相湍流的理论和经验公式往往都有局限性。解析颗粒模拟可用来获取阻力、速度脉动和传热等闭合模型,进行实际设备尺寸的大规模计算时,雷诺平均方法和大涡模拟方法均可使用这些闭合模型。
针对工程实际中的颗粒两相湍流往往伴随复杂几何边界的问题,中国科学院力学研究所...