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关键词： 电阻率   损伤演化   非饱和渗流   Archie公式   水力压裂  

摘要： 为揭示多场作用下岩石损伤演化与电阻率动态响应的内在关联，实现非饱和岩石协同表征，本文提出一种考虑电场演化特性的非饱和岩石渗流-应力-损伤耦合模型，基于Richards方程和VG持水模型描述非饱和渗流行为，并结合损伤力学理论和扩展两相Archie公式建立电阻率动态演化模型。通过有限元软件求解耦合方程，并对砂岩电阻试验结果进行模拟验证，对非饱和岩石水力压裂电阻响应特征进行数值分析。研究结果表明：所提模型可以有效反演岩石破裂全过程的渗透特性与电阻演化过程，同时可表征含水量增加会平衡孔隙水膜的连通性从而减弱岩石内部破裂前后的电性差异；电阻率响应受裂缝空间形态影响显著，在压裂过程中，裂缝扩展与水力浸润使得岩石内部形成“高导电—高渗流损伤区、中导电—低渗流浸润区、低导电—无渗流非饱和原岩区”的三区空间分异，其压裂过程随注入时间可划分为起裂前损伤发育和起裂后裂缝扩展两阶段；不同的应力状态会显著影响裂缝扩展路径与电阻率的空间异质性，平行裂缝方向的电阻率下降幅值显著高于垂直裂缝方向的下降幅值，进而使得电阻率比Kρ与应力比Kσ呈现明显负相关性，其变化形式符合Logistic回归模型。研究结果可为电法监测在岩体破裂预警与压裂评估等方面的应用提供理论依据。

关键词： 溢洪道   水力计算模型   陡坡   跌水   水跃   消能  

摘要： 本文基于水力学原理,建立了水库溢洪道消能水力计算模型,旨在优化消能结构设计并验证其有效性。溢洪道及其消能设施的布置要尽量根据现有的地形地貌合理利用,保证安全的同时确保经济合理。本次结合汉中市莲花石水库除险加固工程,对水库现状溢洪道消能建筑物布置情况建立相应的水力计算模型进行验证,确保溢洪道在泄洪时能够有效消能,进一步证明了计算模型的准确性与可靠性,供类似工程参考。

关键词： 磨损   腐蚀   数值模拟   预测  

摘要： 利用UMESHMOTION子程序建立了基于ABAQUS的有限元模型，用于模拟不同溶解氧浓度下316L不锈钢的微动腐蚀过程。模型中集成微动腐蚀损伤预测方法，实现了磨损与腐蚀的分离计算。仿真结果与实验吻合良好，验证了模型的有效性。研究发现，接触参数在前4×104个循环内最大下降达70.8%，随后变化趋缓，参数极值位置的移动解释了磨屑的迁移行为。模型可用于预测传热管长期微动腐蚀损伤，结果显示损伤深度稳定增长，预计寿命为2.68×108个循环，腐蚀导致的磨损占总体积损失的37.9%。本研究为微动腐蚀损伤与寿命预测提供了有效的模拟手段。

关键词： 电机米花键   热挤压工艺   DEFORM-3D   凹模磨损   正交试验  

摘要： 解决电机米花键挤压成形过程凹模齿顶位置磨损过大,导致凹模使用寿命低的问题。建立3种齿轮热挤压CAE模型,分别进行模拟分析,基于Archard修正模型通过点追踪法对最优方案下凹模磨损最严重区域进行筛查,并采用正交试验分析不同摩擦因数、凹模初始硬度、凹模预热温度及下压速度对凹模磨损量的影响。结果表明,方案2为最优方案,且该方案下磨损最严重位置为P6区域。确认对凹模磨损量影响最显著的因素为凹模初始硬度和下压速度,且最优磨损量为2.21×10-5mm,与优化前相比磨损量降低了20.5%。通过热挤压生产试验,齿轮成形饱满,凹模使用寿命达到20000件,证明了参数优化的准确性。优化后的参数组合可明显提高凹模使用寿命,为齿轮实际生产提供理论依据。

关键词： 耦合式   MPC   水闸群   控制模式   控制算法   南水北调  

摘要： 【目的】大型长距离调水工程的输水时滞和闸群协同问题影响了闸群控制的效率，本研究旨在进一步提高大型调水工程闸群的调控效率，优化闸群控制模式。【方法】设计了集总式（CMPC），分布式（DMPC），耦合式（D-CMPC）3种基于MPC算法的闸群控制与算法，对比分析了目标水位变化及分水扰动等9种情景下，不同控制模式对南水北调中线工程36#-41#闸群的闸前水位和过闸流量的控制效果。【结果】在目标水位控制方面，相较于CMPC和DMPC模式，D-CMPC模式下调控效率提升幅度达19%～71%，累计波动降幅为14%～79%。在应对分水扰动时，D-CMPC模式下的水位稳定性最佳，水位变化幅度最小。【结论】耦合式MPC闸群控制可为大型调水工程的自动化与智能化提供了技术支持。

关键词： 水工重力坝   基础锚固技术   抗震加固   优化设计  

摘要： 从水工重力坝抗震安全出发,论述基础锚固技术对抗震加固的重要意义,对已有设计中出现的一些问题进行分析。通过锚固参数优化,技术创新及施工工艺改进等措施,以增强重力坝抗震性能为目标,综合考虑施工难度及经济成本等因素,提出一整套优化设计方案。模型试验和数值模拟证明优化设计是有效的,政策法规文件是设计的法规依据。研究结果表明:优化设计可显著改善重力坝抗震性能,可供实际工程借鉴。

关键词： 后注浆技术   旋挖钻孔灌注桩   加固机理   静载荷试验   数值模拟  

摘要： 后注浆钻孔灌注桩通过后注浆工艺显著提高基桩承载性能，近年来被广泛应用于高层、大跨度建筑。依托四川成都某项目，开展了2组共4根后注浆旋挖钻孔灌注桩的静载荷试验，根据试验结果采用数值模拟研究了不同注浆条件试桩的应力和位移分布，进一步研究了桩侧和桩端注浆量对基桩承载力的影响。研究结果表明：后注浆旋挖钻孔灌注桩拥有较高的承载能力和安全储备，桩侧注浆主要通过增强侧阻力并配合注浆体底部的挤压作用带动桩侧更大范围的岩、土体参与承担荷载，减小桩身变形和沉降；桩端注浆能够在桩端形成强度较高的胶结体，改善桩端应力传递状态，从而防止桩端岩、土体受压屈服并减小其变形；桩侧注浆长度和桩端注浆胶结厚度均能影响基桩极限承载力，后者的影响更为显著。

关键词： 安全工程   COMSOL仿真   地连墙   静电场   渗漏检测  

摘要： 为及时精准地检测地下工程地连墙渗漏问题，运用COMSOL多物理场仿真软件进行模拟研究。依据实际工程条件与物理特性构建耦合模型，基于静电场的分布特征，模拟渗漏过程的物理机制。利用软件的数值求解能力，揭示不同渗漏条件下的信号特征。通过仿真获得关键数据并建立数据库，据此开发检测设备与装置。在完成模拟实测验证后，该技术成功应用于实际工程测量，有效圈定了渗漏位置，对渗漏位置的定位精度达到厘米级。研究可以对地下连续墙的缺陷位置提供精准定位，为后期缺陷地连墙的应急处理施工方案设计提供参考。

关键词： 压力容器   锻造   应力应变   热交换   铸锭缺陷  

摘要： 四代核电高温气冷堆压力容器筒体锻件规格尺寸大,超声波探伤等内质检验严格、验收指标高,锻造工艺设计不合理难以保证锻件的最终质量。采用热模拟压缩试验,建立SA508-3钢的应力应变本构关系;通过记录锻件空冷表面温降数据,获取锻件空冷时的温度-时间关系曲线,建立塑性有限元分析热交换数学模型。创新采用筒体锻件热加工全流程仿真模拟技术,分析锻造过程主要工序的应力应变和锻造对铸锭缺陷改性效果,论证锻造工艺设计的合理性。通过高温气冷堆压力容器下筒体锻件评定制造,再次验证锻造工艺参数设计合理,能够保证四代核电大锻件的制造质量。

关键词： 浅埋煤层   采高效应   UDEC   数值模拟   地表沉陷  

摘要： 针对薄基岩浅埋煤层开采引发的地表沉陷突变问题，以山西大同市某矿3504工作面为工程背景，采用理论分析、数值模拟与工程验证相结合的研究方法，系统揭示了采高与推进距离协同作用下覆岩破断演化与地表移动变形的动态响应机制。通过UDEC离散元数值模拟软件，构建薄基岩厚松散层地质模型，研究不同采高与推进距离协同作用下覆岩破断与地表移动变形规律。结果表明：采高效应与推进距离的协同作用，显著影响地表沉陷的阶段性特征；采高由2.8 m增至6.8 m时，顶板最大下沉量呈现非线性增长，增幅达106.5%～202.3%，对应地表下沉量由50 mm急剧增至200 mm以上；当采高超过4.8 m时，顶板碎胀支撑效应减弱，裂隙贯通度与垮落高度显著增加，导致地表沉陷速率加快。研究进一步表明，推进距离达80 m后，覆岩破坏进入非稳定阶段，地表下沉量陡增；在采高高于4.8 m时，推进至100 m后地表沉陷量突破安全阈值。建议通过优化采高（控制在4.8 m以下），采用分段支护技术或动态调整推进步距等措施，抑制裂隙贯通与覆岩失稳，降低地表突变沉陷风险。