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关键词： 高压喷射注浆   水闸   地基   双管法  

摘要： 针对水利工程项目泵闸结构易发生结构损伤的问题,研究提出一种采用高压旋喷桩技术的地基加固方案。该方案采用双管法进行钻孔施工,可降低对环境的影响。结果显示,所有桩位置偏差均不超过5cm,垂直度偏差均小于1%。经过加固后,所有试验点的地基总沉降均小于1cm,最高为0.85cm;泵闸主体结构的应力最高为1.034MPa。表明研究设计的地基加固方案可有效改善地承载力,降低地基沉降现象,并改善泵闸结构的应力分布。

关键词： 激光清洗   纳秒脉冲激光   激光除漆   有限元模拟  

摘要： 本文采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,对不同激光功率和扫描速度下的除漆深度和温度场分布情况进行了数值模拟,并通过实验验证了模拟结果的可靠性。结果表明,激光功率越大,清洗深度越深,漆层表面温度越高。扫描速度越慢,清洗深度越深,清洗后的表面越平整;当扫描速度过快时,清洗深度保持不变,清洗后的表面平整度降低。此外,当扫描速度较慢时,漆层最高温度随着脉冲数的增加而不断升高,直至趋于稳定;当扫描速度过快时,漆层最高温度不再随脉冲数的增加而变化。实验结果表明,当激光功率为20 W、扫描速度为1250 mm/s时,清洗后的基体表面无油漆残留,表面质量最佳,且满足涂装工艺要求。

关键词： 电弧增材制造   残余应力   变形   测量技术   数值模拟   调控方法  

摘要： 电弧增材制造(wire arc additive manufacturing,WAAM)以电弧为载能束逐层熔化金属丝材,适合中大尺寸复杂金属构件的快速制造,因其成形效率高、制造成本低、材料利用率高等优势,在航空航天、国防领域具有广阔的应用前景。残余应力与变形调控是推进金属构件WAAM高效、高质量发展与应用必须解决的关键科学与技术难题。本文探讨了WAAM残余应力与变形的产生机制及影响因素,分析对比了残余应力与变形的实验测量与数值模拟方法,并对WAAM沉积前、中、后不同阶段控制残余应力与变形的方法进行了系统总结。最后指出数值模拟、机器学习、现场诊断及控制是未来WAAM残余应力与变形调控的重点研究方向。

关键词： 混凝土双曲拱坝   施工温度控制   水化热   温度监测   裂缝预防  

摘要： 混凝土在硬化过程中不可避免产生水化热,快速提升内部温度,进而引发裂缝问题,降低坝体的稳定性。因此,施工过程中的温度控制成为提高混凝土双曲拱坝质量的关键环节。本文介绍混凝土双曲拱坝的结构特点及其对温度控制的特殊要求,详细阐述混凝土水化热的影响因素,分析这些因素如何影响混凝土的温度变化。在控制措施方面,本文提出综合技术措施,探讨温度监测技术的重要性,建议在施工过程中实施实时温度监测,以便及时调整控制策略。接下来,本文通过案例分析,验证上述控制措施的有效性,并指出在实际施工中遇到的问题及解决策略。研究结果表明,通过科学合理的温度控制措施,有效降低混凝土双曲拱坝施工过程中的温度应力,减少裂缝的产生概率,从而提高坝体的整体性能。

关键词： 聚能装药   超聚能   柱锥结合罩   正交优化   数值模拟  

摘要： 为提升聚能破甲战斗部的侵彻能力,在传统柱锥结合罩的基础上,提出了一种超聚能-柱锥结合罩。采用数值模拟方法,对比分析了2种药型罩射流成型过程和侵彻能力。通过正交优化设计,探究了辅助药型罩直径d、辅助药型罩厚度h_(1)、药型罩圆柱部的高度h_(2)、药型罩的锥角α对超聚能-柱锥结合罩射流头部速度和侵彻深度的影响。结果表明:药型罩的锥角对射流头部速度影响最大,辅助药型罩直径对侵彻深度影响最大。当结构参数为d=28 mm、h_(1)=9 mm、h_(2)=10 mm和α=60°时,超聚能-柱锥结合罩形成的射流头部速度为9386 m/s,侵彻深度最优为164.174 mm。这种新型药型罩结构对破甲弹优化设计具有一定的工程指导意义。

关键词： 地铁客舱   计算流体动力学   气流分布   数值模拟   舒适性  

摘要： 文章以A型地铁的横排座椅客舱为对象,运用计算流体动力学(CFD)技术,结合标准k-ε湍流模型,精确模拟了夏季送风条件下地铁客舱内的气流组织情况。为验证模拟的准确性,在上海地铁16号线客舱内进行了实地测量,对比评估了模拟结果与实测数据的一致性。进一步通过数值仿真分析,对比了空载客舱与载人客舱在气流组织上的差异。针对满载状态,该研究特别对4种不同的夏季送风工况进行了数值模拟,从温度场和速度场两个维度深入分析模拟结果,最终确定了最优的送风工况。这一研究成果将为上海地铁客舱内气流组织的优化设计提供宝贵的参考和依据。

关键词： 支护参数   数值模拟   回采巷道  

摘要： 针对近距离煤层遗留煤柱情况下回采巷道支护难度大和变形显著的问题,文章以特定工作面为研究案例,利用FLAC3D软件对不同锚索参数(包括长度和间距)的支护效果进行数值模拟分析,结合现场验证,对煤巷开掘后不同支护密度下巷道围岩的受力情况及变形破坏特征进行分析。试验结果表明,采用优化后的支护方案,顶底板最大位移量均值为35.62 mm,顶底板垂直应力峰值为4.11 MPa,塑性区发育高度为2.3 m。研究结果不仅验证了优化方案在理论上的可行性,还为实际应用提供了依据。

关键词： 超音速火焰喷涂   数值模拟   粒子飞行轨迹   气体流动动力学  

摘要： 超音速火焰喷涂被广泛应用于防腐耐蚀涂层的制备和修复。本研究以液体煤油为燃料,利用数值模拟软件Fluent对超音速火焰喷涂过程进行仿真分析,研究热喷涂过程中的焰流特性和La2O3粒子飞行特性。成功模拟了气体流动特性(温度、速度和压力)、气体成分的质量分数和颗粒特性。此外,还研究了氧油比、颗粒粒径以及喷涂距离对超音速喷涂制备涂层过程的影响。模拟结果表明,当氧油比为3时,喷枪内温度最高,燃烧最为充分,焰流的速度最高,焰流处于最佳状态。当燃料流率为0.02531 kg/s、O/F比例为3、喷涂距离小于150 mm时,La0.75Sr0.25MnO3粉体分解得到的粒径小于5μm的颗粒可以达到La2O3熔点。

关键词： 滤筒   脉冲清灰   文丘里   数值模拟   正交试验  

摘要： 常规滤筒长度以660,1000 mm为主,虽然延长滤筒长度能增大过滤面积,降低过滤风速,但也可能引发压缩空气量或压力不足,导致喷吹气流难以抵达滤筒底部进行有效清灰的问题。针对上述问题,以3 m滤筒为研究对象,建立滤筒三维模型,利用数值模拟分析方法对滤筒的喷吹清灰过程进行试验研究。在验证数值模拟分析方法的精确性与可靠性的基础上,设计了一种文丘里式导流管以提高滤筒的清灰性能。在此基础上进行了L16(45)的正交试验,确定3 m滤筒最佳喷吹清灰参数范围。结果表明:3 m滤筒在距袋口1.5 m处时发生径向压力衰减的现象,滤筒中下部位置波峰至波谷间压力分布不均匀。增设文丘里式导流管后的滤筒诱导气流量是无文丘里式导流管滤筒的1.47倍,壁面峰值压力与最大反向加速度增加的倍数为0.1~0.5倍,证明了增设文丘里式导流管可以通过增加诱导气流量提高壁面峰值压力。正交试验结果表明:滤筒壁面峰值压力随着喷吹压力和喷嘴直径的增大而增大、滤筒长度的增加而减小;最佳喷吹时间为100 ms;喷吹过程中存在1个最佳喷吹距离,即与喷嘴直径成10倍正比例关系。建议在无文丘里导流管的情况下,喷吹压力为0.5 MPa;在增设文丘里式导流管的情况下,喷吹压力为0.3~0.4 MPa、喷嘴直径为22mm、喷吹距离为220 mm。该研究成果可为滤筒喷吹参数设计及应用提供指导。

关键词： 钢轨打磨   打磨装置   数值模拟   温度场  

摘要： 钢轨打磨过程产生大量热量,高温环境直接影响打磨装置的安全性和稳定性。高效钢轨打磨装置具有更紧凑的电机布局和更高的钢轨打磨功率,为防止其内部电机区域的温度过高,提出使用隔温装置对打磨装置内部区域进行温度分区。利用仿真软件建立打磨装置热力学仿真模型,研究不同隔温装置组合对打磨装置内部温度分布的影响。研究结果表明:隔温软帘和电机挡板能将打磨装置内部区域分割为高温区和低温区,减少高温区向低温区传热,有效降低电机附近流体温度;中置吸风口可加强高温区的散热能力,防止高温区温度过高;与初始结构相比,添加所有隔温装置后,电机壁面流体平均温度降低了14.3%,热源附近流体平均温度降低了2.8%。