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关键词： 板桩码头   数值模拟   受力特性   敏感度分析  

摘要： 现行规范中关于板桩码头设计计算方法存在一定局限性,未考虑板桩与土体之间相互作用的影响。为此,本文以复杂多层地质的某深水板桩码头为研究对象,利用有限元软件数值建模模拟,分析不同入土深度的板桩墙体受力与变形特性,以及土体不同参数变化对板桩墙体受力特性的影响。结果表明:增加板桩墙体的入土深度,其结构的抗踢脚及抗倾覆安全系数增加,而板桩墙的位移和锚板的拉力减少;土体参数中的摩擦角对板桩弯矩敏感度最大,压缩模量次之,黏聚力最小。

关键词： 风吹雪   全路堑   积雪平台   数值模拟   参数优化  

摘要： 风吹雪灾害会降低路面能见度同时造成积雪堆积。因此准确预测路堑内的雪浓度与积雪是路堑风吹雪灾害研究的重点。研究采用欧拉方法的混合多相流模型进行数值模拟,并基于典型全路堑的实测数据验证了模拟方法的正确性。模拟得到流场、壁面摩擦速度、积雪以及能见度的分布情况。通过分析模拟结果揭示了积雪平台的防治机理,并提出最优的参数取值。结果表明:积雪平台可以产生低风速区域,有效地捕获雪粒从而减少路面积雪;路堑中风速小于0.05倍入口1 m高度处风速的区域可以反映路堑内的积雪分布;平台的最优参数取值为,上风侧边坡比1∶3、7/6倍的行车道路宽度、5/6倍的行车道路深度。

关键词： 配电开关设备   热管理   数值模拟   计算流体动力学   散热优化  

摘要： 配电开关设备在操作阶段,会产出大量热,若冷却效果不佳,此行为将削弱设备的稳固性及耐用年限。本实验项目采纳了数值模拟与实验研究的结合手段,改善散热体系结构,增进散热效果,依托计算流体动力学手段实施模拟研究,对众多散热方法实施对照分析,评估风冷、液冷及相变散热技术在电力配电开关设备中的实施效果。对散热材料进行改造、对设备通风结构进行革新,增进热传导功能,达成高效热量调控。设备优化设计后,热稳定性得到明显加强,风险系数减小,有助于延长产品的使用年限,提高配电系统的安全性及操作效率。

关键词： 旋压扩口成形   薄壁管   壁厚变化   数值模拟   工艺窗口  

摘要： 本文基于ABAQUS/Explicit平台建立了旋压扩口成形三维弹塑性有限元模型,研究了旋压扩口成形过程中管端壁厚的变化情况以及成形参数对管端壁厚变化的影响规律。在此基础上,开展与模拟条件一致的验证性试验研究,并与模拟结果进行对比分析。数值模拟结果表明:旋压扩口成形过程,管端壁厚沿周向分布均匀而沿轴向分布不均匀,减薄带出现在喇叭口边缘区,增厚带出现在喇叭口R角区;随着滚轮进给速度的减小,滚轮转速的增大,滚轮与管端间摩擦系数的增大,R角区域壁厚增厚。在本文试验参数范围内,适宜的工艺窗口:进给速度0.5mm/s,转速70~80 rad/s,摩擦系数0.3。

关键词： 岩溶隧道   断裂   数值模拟   渗流场   防排水  

摘要： 富水环境下的隧道建设会引发一系列的地下水环境及隧道结构力学灾变问题。南京至句容城际轨道交通工程青龙山隧道工程,其隧址区是一级水源涵养地和二级水源保护区,地下水环境的保护十分重要。为此,依托该工程实践,通过地质探测明确断层分布,采用数值模拟分析多断裂区隧道稳定性;结合断裂结构面富水性分析和数值模拟,分析隧道施工及运营期的渗流场变化,在考虑渗流场变化基础上,完善了考虑保护地下水环境不受破坏情况下进行工程建设的防排水施工措施。工程实践效果良好,可以为多断裂区隧道施工提供科学依据,保障工程安全,也可以为环境保护与可持续发展贡献技术支持。

关键词： 非稳定渗流   粘土心墙   防渗墙   渗压监测   三维渗流计算   COMSOL Multiphysics  

摘要： 为研究土石坝在蓄水运行阶段的非稳定渗流特征,评估坝体防渗设计的有效性,建立三维渗流计算模型,采用有限元软件COMSOL对坝体和坝基在不同运行工况下的渗流场开展数值计算,并与渗压监测资料对比分析。结果表明,数值计算结果与渗压监测数据较为吻合,验证了防渗措施的有效性;土石坝内渗压监测水位与外江水位变化规律类似,但渗压监测水位变化幅度较小,具有明显滞后性;水体围绕防渗心墙还会发生三维绕渗。计算结果对设计有指导意义。

关键词： 土石坝   双向挡水   坝体设计   佛乡水库  

摘要： 土石坝往往上游水头高,下游水头低,以利于坝体稳定和排水。龙游县佛乡水库分为南库和北库,“一库两制”,南库供水,北库防洪、灌溉,两库通过连接坝相连,形成高30 m的双向挡水土石坝并营造景观水面。对佛乡水库双向挡水土石坝的筑坝材料、坝坡稳定性、排水等关键问题进行研究,通过采取相应的工程措施得到适宜的设计方案。

关键词： 复杂地质构造区   岩爆预测   岩爆防控   数值模拟  

摘要： 本论文以复杂地质构造区矿山建设工程为背景,对冲击地压预测及防治技术进行深入研究。针对冲击地压预测问题,提出了以应力强度准则和能量准则为基础的冲击地压倾向性评价方法。在此基础上,采用层次分析法和模糊综合评判相结合的方法对冲击地压倾向进行评估,探索将数值模拟技术应用于冲击地压预测,提高冲击地压预测的准确性和可靠性。为有效防治冲击地压,本论文提出了通过改变围岩力学特性,增强围岩强度,采用锚网喷支护与混凝土浇筑相结合的技术措施;注浆加固联合锚网喷支护;强化工地管理和应急反应机制等。研究表明,冲击地压预测及防治措施可有效降低复杂地质条件下施工风险,对矿山建设具有重要意义。

关键词： 船闸工程   引航道   数值模拟   水动力特性  

摘要： 本文建立京杭运河微山三线船闸工程上游引航道三维水动力数学模型,研究上游引航道区域流速大小及分布、水位变化及往复流波动特点等,为船闸设计提供科学依据。研究结果表明:当三线船闸阀门4 min双边同时匀速开启充水时,二、三线引航道内停泊段流速流线顺直,无明显不良流态,横向流速小于0.15 m/s,满足规范与船舶停泊安全要求。三线船闸充水引起引航道直线段内最大水位跌落为0.23 m,不会造成引航道内航深不足及船舶触底。停泊段最大水面纵比降为0.70‰,满足规范和船舶停泊安全的要求。

关键词： 采空区   “110”工法   自燃“三带”   数值模拟  

摘要： 针对某矿“110”工法“一进两回”采面通风系统采空区可能存在的自然发火问题,采用埋设束管监测和现场实测数据,结合软件数值模拟,对采空区氧气的运移规律进行了分析,划分出了“110工法”“一进两回”采面通风系统采空区自然发火“三带”范围。结果表明该采空区氧化升温带呈现倒“靴子”形分布,需重点防范进风侧沿空留巷段自然发火的可能性。另外,确定了该工作面最小安全推进速度为1.48 m/d,可为该矿类似条件下综合防灭火措施的实施提供依据。