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关键词： 防排烟风管   耐火性   ABAQUS   数值模拟  

摘要： 本研究对钢面镁制防排烟风管的耐火性能进行了深入探讨,利用有限元方法对风管在火灾中的温度变化进行了模拟分析。结果显示,钢面镁制风管在火灾中具有出色的耐火性能。在120min的火灾模拟中,风管的内外部温度都未达到丧失隔热性的标准。此外,随着火灾持续时间的增加,风管的温度响应表现出了良好的稳定性和均匀性。总体来看,钢面镁制防排烟风管在火灾中展现出了良好的耐火性质,为建筑领域提供了一种高效、安全的风管材料选择。

关键词： 固态延迟酸   生酸规律   裂缝温度场   建模   酸压   活酸作用距离   碳酸盐岩储层  

摘要： 酸压是低渗透碳酸盐岩储层增产改造的主要方式。在高温碳酸盐岩储层中常规酸作用距离短,常使用自生酸提高酸液作用距离,自生酸中的固态延迟酸在油田使用较广,但考虑温度影响固态延迟酸作用规律的模拟与研究较少。针对该问题,首先建立固态延迟酸生酸模型;其次,通过物质守恒、能量守恒、动量守恒及酸岩反应动力学原理,构建酸压中固态延迟酸作用模型;最后,采用数值求解方法,编制程序进行模拟计算。结果表明:固态延迟酸在无反应条件下生酸浓度可达到纯HCl的11.4%(质量分数),在裂缝中流动、反应条件下,生酸浓度约为纯HCl的6%(质量分数);在近井地带(距井40m)滤失降温作用导致酸蚀缝宽变化明显;中深部裂缝,有无考虑酸岩反应生热使得酸液温度相差最高40℃;相较于交联酸,固态延迟酸具有缓慢释放、增加活酸作用距离的优势;在典型施工条件组合下,预测固态延迟酸作用距离可达140~180m。研究成果可为高温碳酸盐岩储层酸压中固态延迟酸的应用提供了理论依据。

关键词： 层间干扰   非均质油藏   数值模拟   多层合采   稠油油藏  

摘要： 为了更好地反映稠油油藏多层合采实际开发情况,直观地摸清地层流体渗流规律,通过物模实验研究了正韵律厚油层统注及分注水驱规律;采用数值模拟方法研究了不同层位组合的非均质模型层间干扰问题,并针对提液方式对多层合采的影响程度进行了分析。在此基础上,研究了层间干扰对多油层合采剩余油分布规律的影响。研究表明,对同一区块分别进行分层注水、笼统注水及层系组合开发,分层注水开发效果最好,层系组合次之,笼统注水最差。提液增速可以进一步改善笼统注水和分层注水的开发效果,但提液增速对分层注水开发效果的改善更明显,尤其是低渗层的采收率可呈倍数增长。这是因为在非均质储层注水开发过程中,提液增速可以在一定程度上提高注入压力,有效提高洗油效率,但同时也会加剧储层的非均质性。因此,在非均质储层注水开发阶段,可以采用分层注水与提液增速相结合的方式来改善开发效果。该研究结果对海上稠油多层合采油田具有很好的指导意义。

关键词： 地基承载力检测   静载试验   触探试验   无损检测   数值模拟  

摘要： 借助静载试验、标准贯入试验、静力触探试验、动力触探试验等措施实施地基承载力检测,凭借测定地基在荷载施加时的变形特性、贯入阻力与触探阻力,测定地基土承载能力量级,组合采用超声波、地质雷达、遥感监测等无损检测技术方式,能够对提高检测精度起到助力作用,降低对地基引起的损毁,凭借数值模拟以及人工智能技术优化数据分析相关工作,增强承载力评估的精准度,科学选择检测方法可维护工程安全、优化地基设计策略、降低施工潜在隐患,增进地基稳定性及提升建筑的耐久性。

关键词： 昆明-万象航线   WRF模式   强对流天气   CAPE   航空气象  

摘要： 2020年3月23日08:00(北京时,下同)至26日08:00在云南昆明至老挝万象国际航线途经地区出现一次大范围以冰雹、雷暴大风为主并伴随有局地短时强降水的强对流天气过程。本文基于中尺度数值模式WRFV4.2(Weather Research and Forecasting Model)和美国国家环境预报中心(NCEP)的FNL(Final Operational Global Analysis)资料,模拟了此次强对流天气过程,并利用中国气象局逐小时气象站数据对模拟结果进行可靠性检验。此外,对WRF模式输出的多种物理量进行了诊断分析,以期为云南昆明-老挝万象航线的航空气象安全提供参考。结果表明:(1)WRF模式能够较好地模拟气温、可降水量等要素,但在白天期间近地面风场的模拟值偏大。(2)模拟输出的物理量场可以指示强雷暴天气发生的时间和地点,具有一定的时空预报预警作用,可根据其判断强对流天气对飞行的影响以及影响程度。(3)此次强对流主要是受南支槽东移影响,高层干冷空气叠加在暖湿空气上,形成不稳定结构,被地面辐合线触发而引起。航线途经地区的CAPE(Convective Available Potential Energy)不稳定能量大,水汽条件充沛,9 km高度以下上升运动与下沉运动交替出现,容易对航班造成颠簸。加之0℃层位于3 km左右的高度,航班在飞行时容易造成机身覆冰或遭遇冰雹天气,给飞行安全造成一定的影响。

关键词： 管板   流固耦合   温度梯度   强度设计   数值模拟  

摘要： 为提高大型压力容器管板轻量化设计的安全性和经济性,通过数值模拟比较了温度载荷模型、对流载荷模型和流固耦合载荷模型对等温反应器管板温度场和应力场的影响,得到管板关键位置上的应力分布规律,并采用压力容器规范标准对各模型的等效应力进行强度评估。结果表明:温度载荷模型的管板温度梯度最大,管板应力集中现象最突出,流固耦合载荷模型的管板温度梯度最小,管板应力集中现象有较大缓解;管板的局部薄膜应力和一次+二次应力均随管板温度梯度的增加而增大,温度载荷模型的这两种应力分别为36.49 MPa和155.73 MPa,对流载荷模型为31.40 MPa和132.74 MPa,流固耦合载荷模型为27.84 MPa和112.84 MPa。相较于其他两种热载荷模型,采用流固耦合载荷模型计算的管板各项应力更接近真实情况,通过该模型对大型压力容器管板进行优化设计的可靠度最高。

关键词： 船-桥碰撞   数值模拟   附加质量   动力响应   防撞装置  

摘要： 首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥塔损伤、碰撞力、桥塔位移、桥面位移、索力变化等方面的差异,并将碰撞力与国内外规范公式进行对比分析.再次,研究了30.0节(1节=0.5144 m/s)船速下桥塔瞬时倒塌过程及桥塔受损后持续荷载作用下倒塌机理.最后,为桥塔设计一种以FRP和橡胶为主要材料的防撞装置,模拟分析其在降低桥塔动力响应方面的防撞效果.结果表明:当船舶以高速撞击斜拉桥桥塔时,船桥碰撞整体动力响应随撞击角度和船舶航速增大而增大;采用一些国内外规范中的碰撞力公式偏于不安全;船桥碰撞后斜拉索索力迅速增大,靠近桥塔处索力变化率最大;船速为30.0节时,桥塔在碰撞后发生桥塔肢腿错位断裂的倒塌;船速为25.0节时,塔柱已有较大损伤破口,桥塔在遭受船舶碰撞后向碰撞侧倾斜,在重力及桥面荷载的持续作用下桥塔侧向位移逐渐增大而发生桥塔倒塌;设计的防撞装置能有效避免桥塔损伤,能削减碰撞力峰值、塔顶侧向位移、桥面位移及桥塔能量,同时保护斜拉桥与船舶.

关键词： 陶粒混凝土   冻融循环   细观损伤   数值模拟  

摘要： 硫铝酸盐水泥具有快凝早强特点,是冬季施工、抢修和抢建工程的首选水泥用料,由此对陶粒体积分数为40%的硫铝酸盐陶粒混凝土受冻融循环影响的动态力学性能进行研究.结果表明,冻融循环周次增加或其最低温度降低都会使材料的抗压强度下降.动态试验的数值模拟表明,未冻融硫铝酸盐陶粒混凝土试样的应力―应变曲线和破坏形态与试验结果吻合较好.动态压缩试验的细观仿真结果显示,陶粒混凝土中骨料与基体的界面过渡区是其内部结构的薄弱环节,在动态压缩过程中容易形成裂纹.

关键词： 群采空区   数值模拟   稳定性分析   采空区治理   3D建模   崩落法   应力集中   补强支护  

摘要： 为了解某地下矿山群采空区的存在对二、三中段主平巷的稳定性影响,采用3Dmine软件建模,统计分析采空区现状,并由此建立三维数值模型进行相关计算,分别从群采空区对主平巷的最大、最小主应力,位移及塑性区进行分析。分析结果表明:最大拉应力分别约为0.85 MPa和1.34 MPa,绝大部分区域的沉降位移小于2.0 cm,塑性区呈零星分布,无贯通现象及趋势,发生大范围塑性破坏的可能性较小。根据采空区大小、形态及矿山后续实际回采方案,提出采用崩落法及钢筋混凝土全封闭阻波墙等手段处理采空区,同时建议矿山根据实际情况对应力集中区域进行补强支护,以确保主平巷及回采安全。

关键词： 土石坝   沉降   ABAQUS有限元软件   变形特征   调蓄池  

摘要： 为研究土石坝施工过程中应力及沉降问题,文章以滨州市某调蓄池项目为例,基于ABAQUS有限元软件,探究不同工况下坝体变形特征及沉降规律。结果表明,不同施工速率、地基加固深度、坝体填筑高度均会导致坝体及地基发生沉降,坝体沉降量随施工速率与填筑高度增加而增加,随地基加固深度增加而减少;随着施工速率增大,大主应力最大值降低,小主应力最小值增大。研究成果为后续土石坝施工方案动态调整提供借鉴意义。