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关键词： 2.3μm光纤激光器   数值模拟   Tm^(3+)掺杂   氟碲酸盐玻璃  

摘要： 利用铥离子掺杂氟碲酸盐玻璃光纤作为增益介质,采用1400/1570 nm双波长激光作为泵浦源,建立了2.3μm光纤激光器理论模型。通过数值求解,系统研究了增益光纤长度、损耗、泵浦光功率等对2.3μm激光性能参数的影响。仿真结果表明,当掺铥氟碲酸盐玻璃光纤长度为2.3 m、1400 nm泵浦光功率为30 W、1570 nm泵浦光功率为2.4 W时,获得的2.3μm激光功率可达14.7 W,相应的转换效率为45.37%。该研究可为研制高功率2.3μm掺铥光纤激光器提供理论指导。

关键词： 顶管法   上跨施工   数值模拟   地铁隧道  

摘要： 为了避免对隧道结构产生不利影响,并确保地铁的正常运行,对长沙市经开区三一路排水管道顶管上跨既有地铁6号线工程进行了三维数值模拟,分析了顶管在不同施工阶段对地铁6号线的影响。研究结果表明,顶管施工对地层位移和盾构管片的影响较小,地层最大竖向位移和管片最大竖向位移均在控制范围内;盾构管片的应力和安全系数均满足施工要求。因此,通过有效的顶管参数控制,采用岩石顶管机泥水平衡法施工工艺是可行的,对地铁隧道结构的安全影响在可控范围内。

关键词： 掘进巷道   断层   数值模拟   巷道支护   效果  

摘要： 为进一步了解深部掘进巷道过断层时巷道围岩的稳定性,有效做好巷道围岩支护工作,以山西某矿深部掘进巷道过断层工程概况为例,通过采用数值模拟分析与现场工程实践相结合的方法,得到了深部掘进巷道过断层及正常开采情况下的巷道围岩变形情况,并根据变形情况提出针对性的支护策略,研究结果表明:在巷道进行正常掘进作业过程中,巷道塑性变形破坏区域主要处于掘进工作面顶底板处及顶底板前方5m左右的范围内;当深部掘进巷道过断层时,工作面顶底板区域,工作面前方较大区域及断层另一侧都会出现较严重的塑性变形;对深部掘进巷道进行全断面锚网索联合支护后,巷道顶底板移近量变小,掘进工作面前方较大范围内巷道塑性变形减小,巷道变形量得到了有效控制,可为类似工况下深部掘进巷道安全顺利的过断层提供参考。

关键词： 淤泥质黏土   顶管施工   土体变形   管段应力   数值模拟  

摘要： 采用ABAQUS有限元软件对淤泥质黏土地层中顶管施工过程进行数值模拟,深入分析了顶管施工对土体变形和管段应力的影响。研究结果表明:在顶管顶进的全过程中土体位移变化可分为三个阶段,第一个阶段:未掘进部分至顶管机头前2 m,土体几乎不发生变形;第二个阶段:顶管机尾至机头前2 m,此阶段各位置土体略有沉降;第三个阶段:顶管机尾至顶进起始点,此阶段土体变形量达到最大。顶管施工地表横向沉降曲线呈现“倒钟”形的正态分布,沉降槽宽度约为12 m,顶管横断面的Mises应力图大致呈“竖鸭蛋”形。随着地层损失的增加,地表沉降量逐渐增大,但地表沉降槽的宽度不发生变化,经模拟对比发现在淤泥质黏土中顶管施工最大的地层损失控制在7.5%以内较为合理。掌子面支护力的增大在顶进的过程中能够有效减小掌子面前方一定区域地表的沉降,同时也能够减小地表的最终沉降量,淤泥质黏土地层掌子面支护力取值为被动土压力时较为合理。该研究结论为淤泥质黏土地层顶管施工提供了一定的参考价值,有利于提高现场施工技术和管理水平。

关键词： 盾构隧道   始发端加固   弹性薄板理   数值模拟  

摘要： 盾构隧道的顺利始发对整个工程具有重要影响。依托洪彭区间盾构始发施工背景,针对盾构始发端穿越的地层较差的难点,提出了对应的始发端加固方案。结合理论法和工程经验初步确定了加固范围,进一步通过有限元软件建立三维模型,分析了不同方向上的加固范围对地表沉降的影响规律,获得最合理的始发端加固范围。最后,从始发端地层加固、施工前准备、盾构进入洞门等施工环节进行详细阐述。研究表明,在一定范围内扩大始发端加固长度能有效控制上方地表沉降,所提出的三重管高压旋喷桩+三轴搅拌桩能有效加固始发端地层,纵向加固长度为6m,横向加固宽度为3m。

关键词： 室内变电站   通风系统   数值模拟  

摘要： 在室内干式变压器运行中,良好的通风环境可以保证变压器安全经济运行。亭口泵站针对原变压器室通风不畅的问题,按照变电站运行环境中总体送风风量要求,对改造方案设计进行了数值模拟验证,根据验证结果对变压器室进行了通风系统改造,并通过安装空气滤化送风系统、智能温控调节装置等有效改善了变电站室内通风效果,同时兼具降温、减尘和智能温控功能。通过论证分析,证明该改造项目的合理性和实用性,为变电站运行提供了可靠的环境保证,同时也为存在同样问题的业内单位提供了指导性参考。

关键词： 防火门   不锈钢板   激光焊   数值模拟  

摘要： 采用激光焊接技术对304不锈钢板进行了焊接,通过有限元数值模拟技术对其温度场、应力场进行了模拟,研究了激光功率对温度场、应力场影响规律,并对接头组织和性能进行了检测。结果发现:温度场模拟结果与测量结果基本一致;激光焊接头基体组织均为奥氏体,并有丝状、网状铁素体均匀分布于奥氏体基体上,不同激光功率对激光焊热影响区温度场影响不大;激光功率对激光焊横向残余应力分布影响不大,均保持在较低水平,在热影响区;激光功率对纵向残余应力水平影响不大,在焊缝中心,随着激光功率的增加残余应力有所降低;等效残余应力分布趋势基本一致,最大残余应力位于焊缝中心,在230 MPa左右。采用激光焊生产的304不锈钢材质防火门的耐火完整性、耐火隔热性满足标准要求,焊缝无明显开裂,保障了防火门的结构强度及耐火性能。

关键词： 相变胶囊   储热   空腔位置  

摘要： 相变胶囊装填在容器内形成堆积床储热单元是目前相变胶囊典型的应用方式。研究堆积床流道中单个相变胶囊的储热释热特性可以帮助优化中温相变储热系统的设计。因此建立了相变胶囊二维堆积床流道数值模型,对比研究了外部传热流体以顺重力方向、逆重力方向及垂直重力方向流过相变胶囊时胶囊内部的传热与流动特性,并研究了传热流体流速、温度及胶囊直径对相变胶囊融化过程的影响。结果表明:堆积床流道内相变胶囊迎风侧换热速率更快。由于空腔空气热阻与自然对流作用,传热流体逆流流动时完全凝固时间最短。相较于顺流,逆流的完全凝固时间缩短8.9%;相变胶囊直径为12 mm时,PTFE为壁材空腔在中心相变胶囊较304不锈钢相变胶囊融化速度慢1.45%,平均储热速率低1.5%。改性PTFE为壁材空腔在中心的相变胶囊较304不锈钢相变胶囊融化速度快6.9%,平均储热速率高5.8%;提高HTF入口速度和温度可以提高相变胶囊的平均储热速率及缩短相变胶囊的融化时间。胶囊的储释热特性对于胶囊单体及中温相变储热系统的设计优化和实际应用都具有重要的指导意义。

关键词： 宿迁黄河故道   水闸   城市景观河道   智慧水利  

摘要： 宿迁黄河故道作为重要的城市水系,在城市化进程中功能需求愈发多元。然而,传统闸泵运行控制方式存在诸多弊端,难以满足管理需求。文中介绍了以闸门为核心的水利工程智能运行模式在宿迁黄河故道的实践应用。系统依据实时水情、水位趋势及预设阈值和算法,在宿迁黄河故道中心城区段智能自动调整闸门状态,满足多元水资源调控需求,同时具备常规保护和智能保护机制确保工程安全。实践证明,该模式大力提升了地区运行管理的智能化水平,为宿迁市可持续发展提供了坚实的水利支撑。

关键词： 刮板输送机   中部槽   数值模拟   Ansys软件   磨损失效  

摘要： 针对刮板输送机中部槽磨损严重和使用寿命短等问题,文章以SGZ620/22型刮板输送机中部槽为研究对象,对其主要结构、工作原理进行深入分析,发现中部槽结构在实际运行过程中极易出现磨损失效问题。为此,文章借助SolidWorks软件完成刮板输送机中部槽的几何建模后,导入Ansys仿真平台,进行有限元分析,重点开展接触界面的摩擦应力分布特性研究。研究结果表明,接触界面摩擦应力过大及分布不均匀是造成中部槽磨损的主要原因。采取在中部槽表面施加凹孔的形式对其进行结构优化,使最大接触应力减小。应用效果表明,将优化后的中部槽结构应用到SGZ620/22型刮板输送机中,大幅提高了刮板输送机的运输量。