♦ 研究方向1:颗粒阻尼理论建模、时频域载荷识别与工程减振设计
在国家自然科学基金(51075316)的资助下,基于气固两相流理论的欧拉—颗粒流模型,成功建立了综合考虑颗粒之间碰撞效应与摩擦效应以及颗粒运动效应的颗粒阻尼等效粘性阻尼模型,借助COMSOL软件联合仿真及ANSYS软件二次开发技术并结合时频域载荷识别技术,完成了从简单的颗粒阻尼梁、板结构、到车体白车身模型乃至复杂工程结构的声振响应预估,并成功用于多种工程实际结构的减振设计。在国内外权威期刊发表SCI收录论文15篇,授权国家发明专利1项,登记软件著作权1项。
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船用压缩机组机架振动控制
♦ 研究方向2: 空调类产品CFD与CAA数值模拟与声品质评价
针对家用分体壁挂式空调器和柜式空调器系列产品,在流场与声场的数值模拟、结构改进设计以及包装防护领域与国内知名空调生产企业开展技术合作,成效显著。与此同时,与制冷领域的元器件配套行业的龙头企业针对电子膨胀阀的流场与声场的数值模拟与结构改进以及声品质评价也开展了富有成效的技术合作。在国内外权威期刊上发表SCI收录论文3篇。
♦ 研究方向3:超快激光微纳加工的数值模拟
在国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项“航空航天复杂构件表面的激光精细制造工艺与装备”课题二:“航空发动机典型构件激光表面修理技术与装备研发”(2016YFB1102502)资助下,基于OpenFOAM开源平台成功开发出一套功能较为全面的激光微纳加工数值计算模型。该模型能够同时体现出激光加工过程中存在的物理相变、化学反应、库伦爆炸、激光多次反射-吸收、等离子体散焦与屏蔽效应以及多场(热场、表面流场、物理相场及化学组分场)耦合作用,可实现对微米-亚微米级的打孔、扫描、周期结构加工等工艺过程的数值模拟以及对加工质量、性能指标的测算和预估,为超快激光加工技术的更广泛应用奠定提供强有力的理论指导。在国内外权威期刊上发表SCI收录论文3篇,登记软件著作权1项。
激光多次反射-吸收数值模拟
激光致等离子体散焦-屏蔽模型
重频150kHz皮秒激光加工模拟与实验结果对比 重频250kHz皮秒激光加工模拟与实验结果对比
(a) 周期性微结构-10脉冲仿真 (b) 周期性微结构-10脉冲实验
微米-亚微米级周期结构
(a) 热分解生成固态硅 (b) 热分解生成氮气
纳秒激光烧蚀氮化硅致热分解(100ns)
(a) 固态氮化硅 (b) 液态氮化硅 (c) 气态氮化硅
纳秒激光烧蚀金属钛致氧化(100ns)