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关键词： 沟屏障   高速列车   振动   有限元   隔离效果   铁路路堤   黄土地区  

摘要： 随着高速铁路运营里程的不断增长,高速铁路长期运营所带来的环境振动问题越来越受到关注。目前,关于黄土地区高速列车振动特性的研究较为丰富,但是对于黄土地区高速列车隔振问题研究较少。以大西高速铁路某路堤段为原型,基于数值方法建立了高速列车轨道-路堤-沟屏障有限元模型,研究了沟屏障位置、深度、宽度、填充材料和截面形状以及列车速度对其隔振效果的影响,揭示了黄土地区高速铁路沟屏障的隔振规律。结果表明:沟屏障布设位置距离振源中心线越近,沟屏障前区域土体放大效应越弱,沟屏障后区域隔振效果越好且范围越广;沟屏障隔振效果随着深度和宽度的增大而增强,且深度的改善幅度大于宽度;填充材料与黄土性质差异越大,隔振效果越好;倾斜侧壁能减弱空沟屏障和软性材料填充沟屏障前区域的振动放大效应,且随着侧壁倾角的减小,振动放大效应的削弱幅度越大,同时侧壁倾角的减小也会减弱沟屏障的隔振效果;当列车以更高速度运行时,沟屏障前区域的振动放大效应会有所增强,但沟屏障后区域依然具有很好的隔振效果。

关键词： 电池模组   均温性能   能耗   数值模拟  

摘要： 为提升储能电池模组的散热性能,本文以52个单体电池组成的液冷储能电池模组为研究对象,建立储能电池组和液冷板的热仿真模型,并验证了模型的有效性,利用CFD流体仿真软件对比分析不同出入口直径下的储能电池模组散热效果,选定最佳出入口直径。研究不同液冷结构下的储能电池模组散热性能,结果表明:侧板液冷结构有助于提升储能电池模组的散热效果,提高储能电池的温度均匀性。在此基础上确定了侧板与底侧双重液冷结构最优运行策略。

关键词： 磨鞋   切削   井下工具   切削效率   数值模拟  

摘要： 磨鞋作为处理井下难打捞物有效的工具,合理的布齿参数对于磨铣效率有至关重要的作用。基于金属切削力学和岩石破碎力学,推导了磨鞋工具破碎比功的计算方法;以Johnson-Cook本构模型建立起磨鞋齿切削铸铁的三维有限元模型,得出了等效应力云图及其周期波动的主切削力曲线。通过分析不同被切削材料、前倾角、侧倾角、转速等参数对磨鞋切削效率值的影响规律,结果表明:破碎比功都随着前倾角的增加而减小,被切削材料硬度对于破碎比功有较明显的敏感度,破碎比功随着侧倾角的增加而增加,随着切削深度的增加而增加,而转速对破碎比功影响较小。研究结果对磨鞋工具布齿设计提供重要参考依据。

关键词： 塌陷区   错动角   数值模拟   崩落法  

摘要： 为确定贾家堡铁矿地下开采合理的征地范围、地表工业场地及井筒布置,保证选厂、细河、排土场的安全。利用工程类比和经验方法获得矿区的错动角和崩落角,并通过数值计算分析地下矿体开采过程的位移场特征和地表塌陷区范围。

关键词： 裂缝型储层   白云岩储层   灰岩储层   酸化   裂缝长度   裂缝倾角   酸蚀模式  

摘要： 对裂缝型碳酸盐岩储层酸化施工时,其裂缝往往会改变酸蚀形态,影响酸化效果。基于双尺度连续介质模型,利用数值模拟手段针对孔隙型和裂缝型碳酸盐岩储层酸蚀机理的研究众多,而关于裂缝型白云岩和灰岩储层中裂缝对酸蚀机理影响的差异性研究相对较少。对双尺度连续介质模型进行扩展,建立了适用于不同方解石和白云石含量碳酸盐岩储层酸化模拟的酸蚀模型,并结合拟裂缝模型进行酸蚀机理差异性研究。通过改变裂缝的位置、长度和倾角,计算得到白云岩和灰岩储层的酸蚀模拟结果。利用酸蚀模式和突破体积对酸化效果进行评价,明确了裂缝对白云岩和灰岩储层酸蚀机理的影响,为裂缝型白云岩和灰岩储层酸化改造方案设计与优化提供了理论基础。研究结果表明,灰岩储层最佳酸液排量大于白云岩储层最佳酸液排量。当排量小于白云岩储层最佳酸液排量时,2种储层酸液突破体积相近;当排量大于白云岩储层最佳酸液排量时,白云岩储层的酸液突破体积始终大于灰岩储层。裂缝对突破体积的主要影响因素是裂缝长度,其次是裂缝倾角。随着裂缝长度的增大、倾角的减小,白云岩和灰岩储层的突破体积均减小,而裂缝位置对突破体积的影响不大。短裂缝对白云岩储层的影响比灰岩储层高,而随着裂缝长度的增大,裂缝对白云岩和灰岩储层的影响趋于相似。白云岩和灰岩储层中,不同位置、长度和倾角的裂缝对酸液均具有吸引作用,蚓孔总是会沟通裂缝。与酸蚀蚓孔相比,裂缝壁面上的酸蚀量很小。裂缝的倾角对酸蚀形态的影响主要体现在主蚓孔的走向上,当裂缝倾角较小时,裂缝对酸液快速突破有促进作用,裂缝壁面上几乎不发育分支;随着白云岩和灰岩储层中裂缝倾角分别增大至75°和60°时,裂缝对酸液快速突破有阻碍作用,且裂缝壁面上发育众多分支。

关键词： 码头   原位加载试验   数值模拟   安全评估  

摘要： 针对早期建设的某码头改造修复完成后的使用安全性问题,除采用传统的外观检查、数值模拟分析方法进行码头安全评估分级外,现场增加了原位加载试验进行验证,通过设计三级加载试验方法及测试参数,分析了码头的整体变形以及码头各类构件的强度特征,给出了码头梁板的钢筋应力在码头使用状态下的受力特点,验证了在码头作业条件下,码头整体变形以及梁板应力均具有较大的安全储备,确保了改造后的码头是安全可靠的。同时,本次原位加载试验为未来类似码头运行的安全评估提供了可借鉴的现场验证方法步骤及参数分析方法。

关键词： 峡谷地段   卸荷裂隙   三维地质建模   边坡加固   数值模拟  

摘要： 为研究大跨径桥梁在峡谷地段高陡边坡的基础位置选择问题,分析卸荷裂隙带内边坡岩体稳定性,以唐家河特大桥3号主墩基础施工为依托,探索峡谷地段高陡边坡体是否可作为桥梁主墩基础的持力层。通过基坑开挖后地质调查、地质雷达探测、室内岩石力学试验与三维地质模型有限元极限分析法,研究了不同状态下峡谷地段高陡边坡的稳定性。研究结果表明:在卸荷裂隙带发育带内、紧临高陡边坡面处,岩体经采取适当的措施防护后,仍可作为大跨径桥梁主墩基础的持力层。研究结果可为类似地形、地质条件下的桥梁基础位置选择、边坡加固处治、基坑施工提供参考。

关键词： 盾构隧道   下穿施工   支护比   数值模拟   现场监测  

摘要： 依托南京地铁11号线浦口万汇城站~临滁路站区间工程,构建了新建盾构隧道小净距下穿既有运营线路的施工全过程数值模型,着重分析了下穿工况下的地层土压力分布规律及最优支护比。基于地铁隧道下穿既有线的成功经验,总结分析了新建隧道下穿既有线隧道施工技术,重点介绍了盾构下穿施工过程中所采用的各项关键控制措施,如钢拉条加固、渣土改良、克泥效工法、既有线自动化监测和融合多源数据的数字孪生地层等手段。研究表明所采取的施工控制措施能够有效减少新建线下穿施工对既有线造成的施工扰动。

关键词： 旋流对冲锅炉   高温腐蚀   CO   贴壁风   数值计算  

摘要： 【目的】针对某650 MW超临界旋流对冲锅炉水冷壁的高温腐蚀问题,研究不同贴壁风率对炉膛燃烧特性的影响,以优化防腐效果并控制NO_(x)排放。【方法】本文以某650 MW超临界旋流对冲锅炉炉膛为研究对象,通过数值模拟方法,分析0%、1.4%、2.6%、3.8%不同贴壁风率对炉膛内的温度、O_(2)浓度、CO浓度及出口烟气参数的影响,CO浓度≥3%的区域占比为高温腐蚀面积比,作为本文评价指标。【结果】模拟结果表明,原始工况下侧墙冷灰斗至燃尽风区域的CO浓度高达8.5%,与实际腐蚀区域吻合。通过在侧墙加装不同风率的贴壁风系统,发现适量的贴壁风能够显著降低近壁面CO浓度,减少高温腐蚀区域,2.6%贴壁风率下腐蚀安全区域(CO<3%)占比超95%,有效缓解高温腐蚀。同时,加装贴壁风系统有利于主燃区煤粉的充分燃烧,降低炉膛出口的未燃尽碳比例,从2.4%降至1.4%,但NO_(x)排放增加约6.0 mg/m^(3),出口烟温下降,氧量上升。【结论】综合考虑防腐效果、改造成本及排放限制,2.6%的贴壁风率为最优方案,可在保证燃烧稳定性的同时显著减少高温腐蚀,并平衡NO_(x)控制需求。

关键词： 道路工程   加筋土桥台   内置式   相互作用   数值模拟  

摘要： 内置式加筋土桥台作为非承重加筋土桥台的一种型式,在工程中有良好的经济效益,但桩的存在会改变加筋土桥台内部的受力特征,从而影响内置式加筋土桥台的工作性能。基于某内置式加筋土桥台工程原型及其监测结果,使用FLAC3D建立了1∶1的三维数值模型,分析了工作状态下内置式桥台的受力与变形性能。以设计需求为导向,研究了桩体与桥台面板的水平净距、桩径以及筋材绕桩方式对内置式加筋土桥台工作性能的影响。研究结果表明:桩(柱式台)与加筋土桥台之间存在明显的相互作用,桩体表面存在负摩阻力,同时桩对加筋土体起到了侧向阻挡作用,从而减小了作用于面板背部的水平土压力;桩体水平净距的减小会减小桩前小应力区范围、增大桥台面板侧向位移;增大桩径会增加桩体承载宽度,减小桩体侧向位移,增强桩体抵抗侧向土压力的能力;采用刚性套管的筋材绕桩方式可以提高加筋土桥台的整体性,减小桥台的侧向位移。