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融合增材制造技术的工程力学专业课程创新实验教学实践 被引量：1
1
作者 杨未柱 樊哲铭 +3 位作者 李磊 王心美 曾延 岳珠峰 《大学教育》 2024年第8期43-48,共6页
在工程应用中,增材制造材料及结构的力学和承载性能至关重要。为适应工程力学专业人才的行业需求,课题组将激光增材制造技术引入实验教学,并设计了激光熔覆修复镍基高温合金小试样的拉伸实验项目。通过激光熔覆修复高温合金小试样制备... 在工程应用中,增材制造材料及结构的力学和承载性能至关重要。为适应工程力学专业人才的行业需求,课题组将激光增材制造技术引入实验教学,并设计了激光熔覆修复镍基高温合金小试样的拉伸实验项目。通过激光熔覆修复高温合金小试样制备、基于DIC非接触全场应变测量的小试样拉伸实验以及拉伸断裂机理分析等步骤,学生可以掌握激光熔覆技术原理及其修复高温合金力学性能的评估方法。基于该项目,课题组开展了工程力学专业的创新实验教学,并结合大学生创新创业训练计划,有效提升了学生的实践创新能力,取得了良好效果。 展开更多
关键词 增材制造 工程力学专业 创新实验教学 激光熔覆 数字图像相关法
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力学创新人才培养实验教学新范式建设与实践
2
作者 张晶晶 李旭阳 +1 位作者 王淼 陈巨兵 《实验室科学》 2024年第6期1-4,11,共5页
工程力学国家级实验教学示范中心(上海交通大学)全面聚焦“新工科”背景下创新型卓越人才培养,秉承学校价值引领、知识探究、能力建设、人格养成“四位一体”的育人理念,针对不同层次、不同专业对力学教育的需求,建立了“分层次、模块... 工程力学国家级实验教学示范中心(上海交通大学)全面聚焦“新工科”背景下创新型卓越人才培养,秉承学校价值引领、知识探究、能力建设、人格养成“四位一体”的育人理念,针对不同层次、不同专业对力学教育的需求,建立了“分层次、模块化、开放式”的实验教学新体系,探索了“创新型”和“挑战型”实验教学新模式,打造了学生自主实验新平台,创建了“师生互选、多维度考核”等实验教学管理新机制,形成了具有鲜明特色的力学实验教学新范式,有效提升了学生实践能力、创新精神与自觉创造潜能,为全国高校实验教学示范中心的建设和管理提供借鉴。 展开更多
关键词 国家级实验教学示范中心 实践创新 人才培养 教学改革
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“挑战型”实验教学研究与实践——以“最大/小阻力系数”实验为例
3
作者 张晶晶 李旭阳 +2 位作者 薛雷平 胡文蓉 俞忠 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第7期202-205,共4页
为了解决传统实验教学课程理论与实践脱节,以及学生缺乏获得感的问题,以经典的绕流阻力系数实验为基础,结合“工程流体力学”课程的相关知识及课外调研,开发了系列“挑战型”竞赛实验教学模式,充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣... 为了解决传统实验教学课程理论与实践脱节,以及学生缺乏获得感的问题,以经典的绕流阻力系数实验为基础,结合“工程流体力学”课程的相关知识及课外调研,开发了系列“挑战型”竞赛实验教学模式,充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣和探索欲望。教学实践表明:学生在问题的分析和求解、实验技术的掌握和应用等基本能力方面有显著提高;在总结概括、自主创新、团队协作、工程设计等高阶思维能力方面得到培养和锻炼,使理论与实践有机结合。 展开更多
关键词 实践创新 实验教学 教学改革 人才培养
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新工科背景下力学实验教学改革与实践 被引量：2
4
作者 樊久铭 刘彦菊 +3 位作者 刘伟 李志兴 李忠刚 吴晓蓉 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S02期134-138,共5页
在总结了新工科人才培养需求的基础上,探讨了实验教学理念变革的主要思路和指导思想。结合实验教学在教学体系、基础性实验改进、教学方法、教学内容拓展、信息化平台建设及实验教学精细化管理体系建立等实验教学内涵建设的改革与实践,... 在总结了新工科人才培养需求的基础上,探讨了实验教学理念变革的主要思路和指导思想。结合实验教学在教学体系、基础性实验改进、教学方法、教学内容拓展、信息化平台建设及实验教学精细化管理体系建立等实验教学内涵建设的改革与实践,探讨了新工科背景下实验教学理念变革的基本思路。 展开更多
关键词 新工科 实验教学 改革 力学实验
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基于翻转课堂的基础力学实验教学模式探索与实践 被引量：3
5
作者 徐志敏 吴莹 《实验室科学》 2021年第6期88-91,共4页
翻转课堂不仅颠覆了传统教学中"知识传授"和"知识内化"的顺序,同时转换了教学中师生的主体地位,使学生由被动接收知识变成主动学习,真正体现"以学生‘学习’为中心"的教学理念。"基础力学实验"... 翻转课堂不仅颠覆了传统教学中"知识传授"和"知识内化"的顺序,同时转换了教学中师生的主体地位,使学生由被动接收知识变成主动学习,真正体现"以学生‘学习’为中心"的教学理念。"基础力学实验"是大机类工科学生重要的专业基础课,对于培养学生分析、解决工程问题的能力、创新实践的能力有着重要意义。针对基础力学实验教学存在的问题及课程特点,结合翻转课堂教学模式的理念,探讨了将翻转课堂模式应用于基础力学实验教学以提高教学质量的可行性,提出并实践了适用于大面积基础力学实验教学的翻转课堂模式。 展开更多
关键词 翻转课堂 基础力学实验 教学模式
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适应“新工科”人才培养需求的力学实验教学新模式 被引量：27
6
作者 吴莹 徐志敏 张陵 《力学与实践》 北大核心 2019年第1期86-90,共5页
"新工科"是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、创新人才培养新要求而提出的我国工程教育改革方向。"新工科"建设的主要目标即培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的学科交叉复合型卓越工程... "新工科"是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、创新人才培养新要求而提出的我国工程教育改革方向。"新工科"建设的主要目标即培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的学科交叉复合型卓越工程科技人才。本文针对"新工科"人才培养理念,分析了当前培养新型工科人才的背景和迫切性,探讨了适应新形势人才培养理念的力学示范中心建设思路和内涵,提出了建设实践教学新模式的途径和举措。 展开更多
关键词 新工科 国家级示范中心 力学实验
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力学类虚拟仿真实验教学一流课程建设实践——以飞行器加筋壁板结构屈曲稳定性实验为例
7
作者 杨未柱 李磊 +5 位作者 何新党 张凯 张柯 王元生 敖良波 岳珠峰 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S01期233-240,共8页
为了适应国家高等教育发展需要,需加紧推动学科专业课程一体化建设,其中一流课程建设是对一流专业、一流学科建设的重要支撑。建设力学综合实验的虚拟仿真教学一流课程,构建虚实结合实践教学体系,是拓展现有教学体系、增加力学实验课程... 为了适应国家高等教育发展需要,需加紧推动学科专业课程一体化建设,其中一流课程建设是对一流专业、一流学科建设的重要支撑。建设力学综合实验的虚拟仿真教学一流课程,构建虚实结合实践教学体系,是拓展现有教学体系、增加力学实验课程创新性和挑战度的有效途径。以飞行器加筋壁板结构屈曲稳定性实验为实例,展开了虚拟仿真实验教学课程建设思考,并重点考虑渐进式实验步骤设计、高仿真实验内容设计、探究式实验教学设计以及全方位实验学习评价等四个方面开展了课程建设。目前,建设的虚拟仿真实验已用于课堂教学,取得了很好的教学效果,并获陕西省虚拟仿真实验教学一流课程认定,为高素质拔尖创新人才培养提供了支撑。 展开更多
关键词 力学实验 虚拟仿真 实验教学 一流课程
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基于虚拟仿真实验的实验力学混合式一流课程建设 被引量：4
8
作者 杨未柱 何新党 +3 位作者 李磊 李朗 敖良波 岳珠峰 《实验科学与技术》 2024年第2期64-68,共5页
为适应新时代创新型、复合型、应用型人才培养需要,针对实验力学课程进行了教学改革。以大量真实实验和数据为基础,借助信息技术建设了系列省级和校级虚拟仿真实验教学课程资源,同时融合与教学内容相关的课程思政元素、工程应用案例以... 为适应新时代创新型、复合型、应用型人才培养需要,针对实验力学课程进行了教学改革。以大量真实实验和数据为基础,借助信息技术建设了系列省级和校级虚拟仿真实验教学课程资源,同时融合与教学内容相关的课程思政元素、工程应用案例以及前沿学术成果等,开展了实验力学线上线下混合式一流课程建设实践,提升了课程教学质量和效果,有力支撑了力学高素质拔尖创新人才培养。 展开更多
关键词 虚拟仿真实验 混合式教学 课程思政 一流课程 实验力学
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流体力学教学中的创新与探索课程设计项目 被引量：2
9
作者 贾永霞 彭杰 黄伟希 《力学与实践》 2024年第2期420-426,共7页
流体力学课程是航空航天工程、机械工程、能源与动力工程、土木工程等众多工科专业的核心课程。除了学习基础理论,课程实践在流体力学教学中扮演着至关重要的角色,对于培养学生的工程实践能力和创新思维具有重要意义。本文旨在基于过去... 流体力学课程是航空航天工程、机械工程、能源与动力工程、土木工程等众多工科专业的核心课程。除了学习基础理论,课程实践在流体力学教学中扮演着至关重要的角色,对于培养学生的工程实践能力和创新思维具有重要意义。本文旨在基于过去几年流体力学课程教学与实践中所积累的经验,探讨创新与探索课程设计项目在流体力学理论教学与课程实践中的重要性以及对学生能力提升的意义。 展开更多
关键词 流体力学 实践 课程设计 创新与探索
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7075-T6铝合金在Taylor冲击实验中的宏观力学响应及细观结构演化
10
作者 赵英杰 胡广 +3 位作者 马胜国 张团卫 赵聃 王志华 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期79-86,共8页
将实验和晶体塑性有限元(CPFEM)方法相结合,研究了7075-T6铝合金在Taylor冲击实验中的宏观力学响应以及其细观结构的演化。使用电子背散射衍射技术(EBSD)对实验前7075-T6铝合金的细观结构进行表征。通过修改强化模型和流动准则在CPFEM... 将实验和晶体塑性有限元(CPFEM)方法相结合,研究了7075-T6铝合金在Taylor冲击实验中的宏观力学响应以及其细观结构的演化。使用电子背散射衍射技术(EBSD)对实验前7075-T6铝合金的细观结构进行表征。通过修改强化模型和流动准则在CPFEM模型中引入位错密度作为内部状态变量,并结合动态压缩实验得到的应力-应变曲线确定7075-T6铝合金相关的模型参数。结果表明:考虑位错密度的CPFEM模型可有效地描述7075-T6铝合金在不同速度Taylor冲击实验中的宏观和微观力学响应。与实验结果对比,CPFEM模型合理地预测了冲击后子弹的外部轮廓变化,其预测的撞击面半径和子弹剩余长度与实验结果误差均在10%以内。此外,CPFEM模型预测7075-T6铝合金冲击后的织构演化同动态冲击后结果大致相同,均表现为生成了较多的R-Cube织构和Goss织构,而Cube织构和Cu织构大量减少。随着冲击速度的增加,R-Cube织构、S织构的体积分数逐渐增大,Cube织构、Cu织构和Brass的体积分数逐渐减少。同时,CPFEM模型预测到撞击后子弹颈缩段的产生。随着冲击速度的增加,子弹的对数应变和位错密度均有上升,最大值均出现在撞击面;在同一速度下,撞击面上外表面处平均位错密度的值小于轴心处的值。 展开更多
关键词 晶体塑性有限元 Taylor冲击 位错密度 织构
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创新性实验教学的探究与实践 被引量：56
11
作者 贾永霞 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第12期206-208,共3页
结合流体力学实验教学改革实践,设计了创新性实验教学项目——风洞中空气动力学模型绕流流动显示实验。应用自制烟线流动显示技术对风洞实验段中模型周围的流场进行显示,丰富了传统实验教学内容和实验方法。在创新实验教学过程中,课堂... 结合流体力学实验教学改革实践,设计了创新性实验教学项目——风洞中空气动力学模型绕流流动显示实验。应用自制烟线流动显示技术对风洞实验段中模型周围的流场进行显示,丰富了传统实验教学内容和实验方法。在创新实验教学过程中,课堂教学的对话、批判、争辩均有体现,取得良好的教学效果。创新性实验教学的开设培养了学生的创新性思维,提高了学生的动手实践能力,增强了学生应用所学知识发现问题、分析问题和解决问题的实践创新能力,从而有利于双一流大学创新人才的培养。 展开更多
关键词 创新性实验教学 流体力学 风洞实验 问题导向 创新能力
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基于同步辐射原位实验的微观形貌演化参量提取与微波烧结磁场作用机制研究
12
作者 王远香 肖宇 +3 位作者 李永存 王袁杰 胡小方 许峰 《实验力学》 北大核心 2025年第1期21-29,共9页
作为一种先进冶金方法,微波烧结能够快速制备性能优异的材料。通过形貌特征演化揭示微波烧结机制,是优化微波烧结材料性能的关键。本文采用同步辐射计算机断层扫描(Synchrotron Radiation Computed Tomography,简称SR-CT)开展了金属以... 作为一种先进冶金方法,微波烧结能够快速制备性能优异的材料。通过形貌特征演化揭示微波烧结机制,是优化微波烧结材料性能的关键。本文采用同步辐射计算机断层扫描(Synchrotron Radiation Computed Tomography,简称SR-CT)开展了金属以及金属-非金属混合体系微波烧结过程结构演化的原位实验观测,并采用基于傅里叶描述符的方法对颗粒表面粗糙度演化进行了定量表征。基于定量表征结果,发现铜-石墨体系中颗粒表面更为光滑,同时颗粒分布较为密集的区域,颗粒表面光滑化的进度更为迅速。结合数值模拟,提出了物质与微波磁场相互作用影响磁场强度分布,进而影响颗粒表面涡流损耗,最终导致颗粒表面粗糙度发生不同演化过程的微波烧结磁场作用机制。 展开更多
关键词 微波烧结 微观结构 同步辐射CT 电磁场 表面粗糙度
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力学实验课混合式教学模式的探索与实践
13
作者 吴晓蓉 刘伟 +1 位作者 樊久铭 刘彦菊 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S02期12-16,共5页
为了实现新工科对高等工程教育领域的人才培养目标,促进学生对知识的理解,培养其有效运用知识、技能解决复杂工程问题的能力和创造力,哈尔滨工业大学力学实验中心进行了“工程力学实验”课程混合式教学模式的探索与实践。将信息技术与... 为了实现新工科对高等工程教育领域的人才培养目标,促进学生对知识的理解,培养其有效运用知识、技能解决复杂工程问题的能力和创造力,哈尔滨工业大学力学实验中心进行了“工程力学实验”课程混合式教学模式的探索与实践。将信息技术与教学设计、教学活动进行融合,以期实现学生学习的自主性、有效性及创造性,激发学生的学习兴趣,引导学生进行深入的思考并培养其解决实际工程问题的能力。 展开更多
关键词 工程力学实验 混合式教学 新工科
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《复合材料力学》课程虚拟仿真实验建设与实践
14
作者 刘伟 孙毅 +5 位作者 樊久铭 李志兴 姚辽军 李忠刚 高维成 果立成 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S02期144-148,共5页
为推进现代信息技术与高等教育实验教学的深度融合,服务于《复合材料力学》系列课程,课程组设计了试样、组件、部件等不同层次的复合材料结构强度与稳定性积木式验证虚拟仿真实验,有效拓展了实验教学内容的广度和深度。通过参与该实验,... 为推进现代信息技术与高等教育实验教学的深度融合,服务于《复合材料力学》系列课程,课程组设计了试样、组件、部件等不同层次的复合材料结构强度与稳定性积木式验证虚拟仿真实验,有效拓展了实验教学内容的广度和深度。通过参与该实验,学生可加深对课程知识点的理解,体验复合材料结构强度与稳定性积木式验证基本流程,提高知识综合运用能力、工程实践能力和系统思维能力。 展开更多
关键词 虚拟仿真 复合材料 积木式实验 结构强度 稳定性
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基于可视化仿真工具的理论力学实验课程研究 被引量：2
15
作者 武彤晖 徐志敏 +3 位作者 郭苓 黄莺 刘书静 吴莹 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S01期227-232,共6页
理论力学是一门研究物体机械运动一般规律的课程,然而部分理论知识较为抽象且推导起来对数学功底要求较高,因此与实验课程结合不够紧密。为了增加理论力学实验的可观性和实验性,激发学生学习兴趣,本文将Simulink可视化仿真工具应用到理... 理论力学是一门研究物体机械运动一般规律的课程,然而部分理论知识较为抽象且推导起来对数学功底要求较高,因此与实验课程结合不够紧密。为了增加理论力学实验的可观性和实验性,激发学生学习兴趣,本文将Simulink可视化仿真工具应用到理论力学实验教学中,通过对动力学问题具体举例,介绍了教学过程的思路和方法,培养学生自主建模解决问题的能力,有助于加深对理论知识的理解,提高教学质量。 展开更多
关键词 理论力学 实验教学 可视化仿真
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风洞实验直播教学方法研究 被引量：5
16
作者 贾永霞 顾斌 徐胜金 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第6期27-30,共4页
利用互联网、多维高清摄像、课堂管理设计,将地处较远的大型风洞内的实验过程以直播的方式带进教室,既可以通过计算机投射到屏幕上进行授课,也可以直接在学生自己的计算机上进行链接。在课堂上,教师可通过远程控制摄像系统展示实验细节... 利用互联网、多维高清摄像、课堂管理设计,将地处较远的大型风洞内的实验过程以直播的方式带进教室,既可以通过计算机投射到屏幕上进行授课,也可以直接在学生自己的计算机上进行链接。在课堂上,教师可通过远程控制摄像系统展示实验细节,讲解实验过程。通过清华大学飞行器基础实验课堂的教学实践表明,这一方法能够取得良好的教学效果,能够提高稀缺、贵重实验平台的利用率和使用效果,可以推广到其他大型实验教学平台。 展开更多
关键词 风洞实验 直播教学 互联网 新媒体
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基于仿真模型探讨病毒传播的流体力学实验
17
作者 李霞 李志强 +4 位作者 史振东 焦晓燕 李华 王慧贤 冯占林 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S02期46-57,共12页
新型冠状病毒的患者总是伴随着咳嗽等症状,咳嗽形成的飞沫会以气溶胶的形式传播,这是典型的流体力学中气固耦合问题。因此,将飞沫核看作是固体小微粒,周围空气为流场,拟通过COMSOL Multiphysics中的层流模块、粒子追踪模块和传热模块,... 新型冠状病毒的患者总是伴随着咳嗽等症状,咳嗽形成的飞沫会以气溶胶的形式传播,这是典型的流体力学中气固耦合问题。因此,将飞沫核看作是固体小微粒,周围空气为流场,拟通过COMSOL Multiphysics中的层流模块、粒子追踪模块和传热模块,对新型冠状病毒在室内的传播机制进行研究。结果表明:新型冠状病毒在室内的传播具有明显地分层现象,在高度小于1.4m和高度大于2m时,病毒主要分布在患者正前方,当高度处于这个区间时,病毒会污染房间80%的区域;同时,飞沫传播速度在开始的0.5s内,平均速度可达10m/s;最后,耦合温度因素,温度越高,病毒传播越活跃,考虑到人体舒适的温度,保持室内温度26到30摄氏度较为合适。针对这些结论,提出以下防护建议:1)使儿童尽量远离患者;2)保持室内通风;3)保持室内合适温度,最好是26到30摄氏度。以上建议是根据室内的仿真结果提出来的,适用于环境相对封闭,容积与居民楼房相近的场所。 展开更多
关键词 新型冠状病毒 飞沫传播 气固耦合 COMSOL仿真
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基于电测原理与贴片训练的材料力学实验研究
18
作者 郭苓 徐志敏 +3 位作者 武彤晖 黄莺 刘书静 周律 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S02期114-118,共5页
电测法在材料力学实验中有着极为重要的应用,在我校基础力学实验独立设课的机遇下,材料力学实验课时得到扩充,在此背景下,为了让学生对电测法有更深入的理解,增强对应变片的认知及提升应变片的粘贴能力,我们新增了“电测原理与贴片综合... 电测法在材料力学实验中有着极为重要的应用,在我校基础力学实验独立设课的机遇下,材料力学实验课时得到扩充,在此背景下,为了让学生对电测法有更深入的理解,增强对应变片的认知及提升应变片的粘贴能力,我们新增了“电测原理与贴片综合训练”这一实验。通过该实验的学习,学生不仅加深了对电测法的理解和认识,同时掌握了应变片粘贴的操作流程和技巧。 展开更多
关键词 电测法 材料力学实验 应变片粘贴
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三维流场的虚拟现实技术开发与教学应用 被引量：1
19
作者 贾永霞 张钧铎 +4 位作者 吴辰禹 朱虹鑫 刘泽华 陆晨阳 黄伟希 《力学与实践》 2024年第3期643-648,共6页
开发了一种动态展示三维精细流场结构的虚拟现实系统。该系统包括:流场生成模块,用于通过数值模拟计算目标场景的瞬时流场,并进行可视化,得到目标场景的三维流场模型;存储模块,用于存储目标场景的三维流场模型;显示模块,根据按键指令调... 开发了一种动态展示三维精细流场结构的虚拟现实系统。该系统包括:流场生成模块,用于通过数值模拟计算目标场景的瞬时流场,并进行可视化,得到目标场景的三维流场模型;存储模块,用于存储目标场景的三维流场模型;显示模块,根据按键指令调用并播放三维流场模型。通过虚拟现实技术实现多种模型的三维瞬时流场动态展示,实现了在流体力学教育与研究领域还原复杂流场中三维结构的功能,极大地激发了学生的求知欲与探索精神。 展开更多
关键词 虚拟现实 三维流场 涡结构
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湍流边界层均匀动量区统计分形特性的PIV实验研究 被引量：4
20
作者 陈怡纯 田海平 +1 位作者 马国祯 陈纪仲 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期34-44,共11页
均匀动量区(UMZs)作为动量相近的局部区域成为新的湍流拟序结构成员,研究其统计特性与变化规律、分析其成因和研究其与其他湍流结构的内在关联,是深入认识壁湍流的重要途径.通过粒子图像测速系统(PIV)测量得到了具有高时空分辨率的湍流... 均匀动量区(UMZs)作为动量相近的局部区域成为新的湍流拟序结构成员,研究其统计特性与变化规律、分析其成因和研究其与其他湍流结构的内在关联,是深入认识壁湍流的重要途径.通过粒子图像测速系统(PIV)测量得到了具有高时空分辨率的湍流边界层流法向流场,对UMZs分区和界面位置等进行了统计,并基于瞬态流场分析了UMZs分界线与发卡涡(包)为主的湍流结构的位置关联,结果发现:UMZs流向速度概率密度函数(PDF)和界面厚度的统计分析呈现普适的分形特性,且不受湍流/非湍流界面(TNTI)和雷诺数的影响;瞬态流场UMZs数目在湍流间歇区较大,而湍流结构发展充分、层次丰富时的瞬态流场UMZs数目却较少;壁湍流涡包结构内多个发卡涡的空间分布规律决定了UMZs的统计分形特征;在近壁UMZs分界线向湍流结构存在区域集中靠拢,在外区UMZs分界线穿越展向涡核,正向涡旋导致UMZs分界线在法向上的聚集,反向涡旋引起UMZs分界线在流向上产生分离. 展开更多
关键词 均匀动量区 分形特性 湍流结构 发卡涡包
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