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关键词： 两级入轨   并联分离   数值模拟   网格自适应   NNW-FlowStar  

摘要： 两级入轨(TSTO)飞行器并联分离过程中,一级和二级飞行器之间存在激波多次反射,对飞行器的压力分布、力矩特性和飞行姿态会产生较大影响,甚至可能严重影响飞行器级间分离的安全性。基于自主开发的NNW-FlowStar软件和非结构混合网格自适应技术,对国家数值风洞工程自主设计的某两级入轨飞行器标模开展并联分离特性研究,并与风洞试验数据进行对比分析,从而验证了NNW-FlowStar软件模拟飞行器并联分离特性的可靠性和有效性。研究表明:NNW-FlowStar软件可以较好模拟两级入轨飞行器并联分离特性,数值模拟结果与试验结果吻合较好,计算得到的流场结构与风洞试验一致,采用网格自适应技术可以有效提升模拟精度。两级入轨飞行器并联分离过程会经历组合体流动、缝隙流动、小通道流动、大通道流动,最终到自由流动等不同的典型流动阶段,激波结构快速变化,存在激波/激波干扰、边界层/边界层干扰和激波/边界层干扰等复杂的流动现象。

关键词： 数值模拟   分布式系统   复合冷却技术   流-固-热耦合计算   热管理   试验  

摘要： 为解决弹上电气设备在强热流密度下的散热难题,研究了基于分布式概念的复合冷却技术,构建适用于分布式散热系统的三维流-固-热耦合仿真模型,提出了一个高保真散热计算方法并能大幅提升分布式系统的热设计效率,对基于该方法设计并研发的实物设备进行了地面静态试验验证。结果表明,地面状态仿真结果与地面静态试验具有良好的符合性,紧接着对分布式散热系统的高空散热性能进行计算,为节省计算资源串行6次性能迭代过程,最终得到系统的散热功率为9433 W,供液温度为-12.71℃,满足预期指标要求。分布式散热系统的应用是对高空长航时、高热流密度工况下的弹上设备安全稳定运行的一种探索研究,提出的耦合计算仿真模型也为复合冷却技术在弹上总体热设计的实现提供了理论支撑。

关键词： 抗滑桩   锚索   格构梁   数值模拟   边坡稳定性  

摘要： 文章主要针对高边坡支护措施进行了研究,采用数值模拟方法分析了某高边坡在抗滑桩联合格构梁支护作用下的内力、变形和稳定性特征。研究结果表明,抗滑桩联合格构梁方案可提升高边坡稳定性。同时,得出边坡与支护结构水平位移最大值及其位置,边坡水平位移最大值为11.7cm,抗滑桩水平位移最大值为3.3cm。锚杆轴力自上而下的最大值朝向锚杆尾端移动,锚索第一排轴力最大,为238kN。抗滑桩整体弯矩变化呈“S”型。在锚索连接处,抗滑桩的弯矩值明显得到抑制。

关键词： 风机塔筒   数值模拟   残余应力   应力状态   疲劳分析  

摘要： 目的 针对风力发电机塔筒在服役期间疲劳受损的问题,结合塔筒的受力特征和结构特点进行应力状态数值模拟,分析塔筒服役应力与疲劳分布。方法 以装机2 MW的风力发电机塔筒为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件进行仿真,分析服役条件下风力发电机各段塔筒结构的受力情况,并设置S-N曲线计算疲劳损伤。结果 在服役条件下,各段风机塔筒的应力分布不同,但应力都主要集中在塔筒法兰焊缝附近位置,迎风侧受轴向拉应力,背风侧受轴向压应力,迎风侧法兰位置是发生疲劳断裂的风险点位置,风机塔筒最大变形发生在塔筒顶端连接机舱位置。在交变载荷的作用下,塔筒迎风面和背风面的疲劳分布一致,最低安全系数均在塔筒下法兰焊缝位置。结论 在服役条件下,考虑到塔筒环焊缝本身就存在焊接应力,在各段塔筒迎风侧和背风侧最大拉、压应力影响的叠加下,会造成塔筒局部的应力集中。因此,在塔筒安装使用时,应避免以塔筒迎、背风侧为焊接起点。

关键词： 特高拱坝   基础   灌浆   施工   技术  

摘要： 该研究以某水电站的特高拱坝为例,探讨坝基固结灌浆技术在提升坝基稳定性和安全性方面的应用。在分析特高拱坝工程概况基础上,对坝体开挖及坝基基础优化处理措施进行分析,并展开对基础加固措施技术分析,研究中实施了约80个深8 m的斜孔固结灌浆,采用普通硅酸盐水泥,水灰比设定为0.5,并在严格控制的压力下进行操作。通过声波速度质量检测,结果表明灌浆显著提高坝基岩体的物理特性,反映出其对提升岩体稳定性和承载能力的有效性。该研究不仅提升坝基整体性能,还为未来类似水利工程提供重要的经验借鉴。

关键词： 深部厚煤层   数值模拟   采动应力场  

摘要： 随着煤矿开采进入深部,明确深部厚煤层开采过程中采动应力场时空演化特征,实现采动影响下采场围岩破坏程度的精准把控,能够有效控制回采巷道围岩变形失稳。为此,以某矿为工程背景,采用理论分析、数值模拟以及现场实测等方法,分析支架工作阻力,得到工作面回采期间,中部端头受采动影响,采动应力最大。结合现场实践提出的“顶板水压致裂+实体煤侧大直径钻孔卸压+煤柱侧注浆加固”多维耦合控制技术方案。根据现场观测结果,采场围岩应力峰值降低了63.80%~84.56%,回采巷道帮部大变形等矿压显现现象明显减轻。围岩协同控制技术有效保障了采场围岩体整体稳定性,降低了该区域灾害风险,保障了工作面安全开采,同时也为其他同类型深部工作面的采动影响控制提供案例参考和技术支持。

关键词： 地铁施工   桥梁变形   桥梁安全   数值模拟  

摘要： 随着城市轨道交通建设的发展,地铁车站及区间隧道施工难免下穿既有城市桥梁结构,对既有桥梁结构的安全产生不利影响。基于此,文章结合某地铁及区间隧道施工下穿城市桥梁工程,介绍了工程及桥梁结构概况,分析了穿越工程影响范围。借助有限元分析软件,建立数值模型,开展了详细的数值计算分析,计算得出桥梁结构的沉降及倾斜等变形特征。根据研究结果,在既有施工及加固措施下,地铁车站及区间隧道施工对下穿越既有桥梁结构的影响较小,能满足桥梁结构变形控制要求,为地铁安全施工提供了参考。

关键词： 隧道开挖   地下水   数值模拟   水位控制  

摘要： 以济南绕城高速二环线西环段马山隧道为案例,使用有限元软件建立了隧道开挖的渗流场三维模型,详细描述了模型的空间范围、单元划分、参数选取以及边界条件的设置,计算分析了隧道开挖过程中的地下水径流变化与隧道涌水情况。计算结果表明,隧道贯通后原本由北自南的地下水流动方向,已变成以隧道为中心汇流,地下水赋存量巨大且由于岩溶发育,渗透系数高,涌水量约5919.3 m3/d;在隧道开挖约330 d,隧道掘进穿越灰岩时,隧道涌水量为1127.2 m3/d,5年后水位已基本恢复至隧道建设前水位,隧道周边地下水流速会比隧道修建前减缓。

关键词： 外墙   保温材料   热传导   数值模拟  

摘要： 外墙保温材料选取的合理性直接影响建筑结构保温性能和建筑能耗,开展外墙保温材料的性能研究对建筑绿色减碳具有重要意义,基于此,对比分析了常见外墙保温材料的构成、热力学性能和优缺点,并对6种常见外墙保温材料的热传导性能进行数值模拟。分析可知:保温材料厚度相同时,保温材料的保温性能由好至差依次为聚氨酯硬质泡沫板、发泡聚苯乙烯泡沫板、玻璃棉、岩棉板、泡沫玻璃板和玻化微珠保温砂浆;保温层外表面温度与保温层厚度呈线性相反关系,保温层厚度会增加结构的保温效果;随着保温层热传导系数的增加,保温层外表面温度增大,在进行保温层选择时,应尽量选取导热系数小的保温材料。

关键词： 降雨作用   路基边坡   渗流特性   稳定性分析   数值模拟  

摘要： 降雨作用下,渗透性能对路基边坡稳定性的影响不容忽视,雨势深入土壤深层区,引发土壤孔隙水压的波动现象。研究降雨期间渗流活动对边坡稳定性的相互作用,本项研究揭示了渗流变化对边坡稳定性的关键作用,借助数值模拟及实验数据,这些关键指标——雨势的强度、持续时间以及土壤的性质,都对边坡的稳定性具有决定性影响,这些因素对边坡规划及安全评价具有决定性影响。