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关键词： 插板透水丁坝   挟沙力   数值模拟  

摘要： 为研究插板透水丁坝作用下河道泥沙输移规律,通过数值模拟的方法对不同间距、不同中值粒径及不同流量下插板透水丁坝作用下输沙特性进行研究。结果表明,随间距的增大,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区挟沙力均呈减小趋势并且分沙比减小,拦沙比增大。随中值粒径的增大,Ⅰ、Ⅱ区水流挟沙力较无丁坝时挟沙力明显减小,Ⅲ区水流挟沙力明显增大并且分沙比减小,拦沙比增大。随流量的增大,Ⅰ、Ⅱ区与Ⅲ区水流挟沙力增大趋势且挟沙力S*Ⅲ>S*Ⅱ>S*Ⅰ。插板透水丁坝布置下能够有效提高河道输水输沙能力并对内陆河治理提供新思路。

关键词： 大倾角厚煤层   煤柱宽度   协同支护   数值模拟  

摘要： 针对大倾角厚煤层沿空掘巷围岩稳定性控制难题,以马道头井田5209运输巷道为研究区,基于地质力学原位测试与岩石力学理论,开展不同煤柱宽度下巷道围岩力学响应机制研究,通过构建三维弹塑性数值模型,对比分析4m与7m护巷煤柱条件下围岩应力重分布特征及非对称变形演化规律。结果表明,沿空巷道受采动应力叠加效应影响,围岩呈现显著空间异质性变形,在窄煤柱侧巷帮及顶板隅角区形成高应力梯度带;基于损伤力学与协同支护理论,创新性提出“深部锚固强化-浅部应力调控-表面柔性约束”三位一体控制体系,构建预应力锚索协同支护方案,优化方案实施后塑性区范围缩减了61.8%以上,提高了围岩的完整性和承载能力,有效解决了深部开采条件下的动力失稳问题。

关键词： 公路工程   路基注浆   效果评价   数值模拟   现场监测  

摘要： 为解决运营期高速公路产生的裂缝、坑槽、沉陷、边坡滑移等病害,依托随岳南高速公路道路养护工程,采用袖阀管注浆和高压旋喷桩技术对病害区域进行处治。通过对比注浆前后土样物理、力学性能,路基监测结果、路基承载力模拟结果来研究注浆技术的应用效果。研究表明:注浆加固土体含水率降低,空隙比减小,抗剪强度提高,土体物理性质得到改善,能够满足路基施工的要求。综合现场监测结果,判断路基处治基本达到预期效果,匝道未发生明显变形,也未产生失稳破坏。数值模拟结果表明袖阀管注浆和旋喷桩施工效果对于加固土体的黏聚力敏感性更高,因此在实际施工时应该更加注重提高加固体的粘结性能。

关键词： 采空区   标志性气体   数值模拟   自燃“三带  

摘要： 针对正佳煤业1206工作面采空区遗煤自燃的问题,通过实验分析确定工作面采空区遗煤自然发火的标志性气体为CO,采用数值模拟方法对自燃“三带”的分布规律进行了研究,并通过现场实测验证了数值模拟分析的可靠性,提出了注氮防灭火方法。

关键词： 瞬变流   动态摩阻   粘弹性管道   泄漏   泄漏反射系数  

摘要： 输水管道泄漏识别与定位是长距离供水工程的难题。近年来，基于瞬态波的泄漏检测方法因具备范围广、抗噪强、无侵入、速度快、成本低等优点成为研究热点，但现有研究在水锤-泄漏耦合特征机理分析及动态摩阻、粘弹性管道条件下的泄漏反射特性研究不足。本文构建了考虑动态摩阻、粘弹性效应的水锤-泄漏耦合数值模型，实现瞬变压力精确模拟，提出泄漏反射、透射系数解析模型，并设计试验系统验证模型准确性。通过试验与数值分析发现：泄漏位置与压降峰值发生时间呈正相关；泄漏孔数量增加，压降脉冲的频次呈阶梯状递增且瞬态压力衰减速率加快，基于解析模型的对比分析显示：动态摩阻引发的水锤波能量耗散，导致反射系数较无摩阻工况降低；粘弹性管道的实际波速小于理论计算值，致使反射系数的计算结果偏大。

关键词： 静压气体径向轴承   轴承理论模型   轴颈倾斜   气膜特性   静态特性   数值模拟  

摘要： 建立了静压气体径向轴承轴颈倾斜时的理论计算模型,采用数值计算方法,分析了轴颈倾斜工况下轴承气膜的厚度分布规律和压力分布规律,研究了轴颈倾斜对静压气体径向轴承静态承载、静态刚度、静态摩擦、质量流量等特性的影响。研究结果表明,轴颈倾斜会削弱静压气体径向轴承的静态承载能力和摩擦特性,但能够增强其静态刚度特性。

关键词： 沉降观测   大型水闸   沉降量   沉降差  

摘要： 以某大型水闸的沉降观测为例,介绍了某水闸的沉降观测方案,根据沉降观测成果分析认为该水闸沉降量与沉降差均较小,符合规范要求,水闸沉降变形基本稳定,对水闸进行长期持续的沉降观测,为水闸的安全运行提供了保障。

关键词： 数值模拟   离散元   无人投饲船   水下分布   水产养殖  

摘要： 目前,采用机械化代替人工投饲已成为我国水产养殖行业的主要趋势,为绿色养殖、经济养殖、生态养殖提供必要的技术手段。投饲装置作为自动化、可控变量投饲技术的核心部件之一,其作业性能及对应的饵料分布均匀度尤为重要。为此,本研究通过分析饲料颗粒运动轨迹及模拟水下分布情况,研究投饲装置作业参数与结构参数等对饲料颗粒在水下分布的影响,确定无人投饲船的最优作业参数组合,以期进一步提升我国水产养殖机械化水平。通过对饲料颗粒在抛料作业过程中的受力情况及运动过程进行分析,结合牛顿第二定律求解方程组得到饲料颗粒的运动方程。对饲料颗粒的本征参数进行测定,建立饲料颗粒的离散元模型,完成对饲料颗粒运动及水下分布情况的仿真分析。对行船速度、抛料盘转速以及拨片倾角组成的参数组合进行优化设计,并对影响因素设计单因素试验与正交试验,探究各参数在抛料作业过程中影响颗粒水下分布的主次顺序,综合分析各参数对抛料性能的影响规律,确定最佳组合参数。研究结果表明,使饲料抛撒均匀性变异系数最小的最佳作业参数组合为:行船速度为2.085 m/s、抛料盘转速为759 r/min、抛料盘倾角0°,此时饲料抛撒均匀性变异系数最小,为28.919%,满足水产养殖饵料投饲作业要求,为实现自动化、智能化水产养殖提供数据支撑。

关键词： 混凝土破坏   先侵彻后爆炸   本构模型  

摘要： 为研究四种不同混凝土本构模型在侵彻和爆炸连续载荷作用下的动力响应及损伤发展规律,利用LS-DYNA有限元软件建立了弹靶空气炸药的有限元模型,采用完全重启动技术和体积分数法实现了靶体对初次侵彻损伤效果的继承以及炸药的合理布置。对比了四种混凝土本构模型在能量吸收、损伤范围、裂缝扩展上的表现。结果表明:CSCM本构模型在二次损伤描述方面表现最佳;HJC本构模型呈现出较为显著的局部破坏,但在二次损伤的描述上仍存在一定的不足;K&C本构模型在爆炸工况下的损伤范围及破坏现象描述较为准确;RHT模型在侵彻工况下与实验结果更为接近,且其对裂纹扩展描述更加细致。

关键词： 对拉式加筋土挡墙   布筋间距   数值模拟   工作性能  

摘要： 本文以阿联酋铁路项目二期工程为依托,基于有限元数值模拟,建立了3种土工带筋材对拉式加筋土挡墙计算模型,从筋材竖向间距以及土工带施加预应力等方面探究了对拉式加筋土挡墙中筋材拉力、应变分布及其对加筋土挡墙的影响规律。研究结果表明:在对拉式加筋土挡墙中,筋材与两侧墙面板连接,主要通过拉力来平衡墙面板所受土压力,筋材断裂或与墙面板连接破坏都会造成加筋土挡墙的失稳垮塌。因此在设计中,应充分发挥筋材各处的抗拉强度,重点关注筋材的拉力分布,避免在墙面板连接处拉力过大。