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关键词： 混凝土与钢筋混凝土结构   全现浇混凝土外墙   抗震性能   精细有限元模型   简化等效斜撑模型   数值模拟分析  

摘要： 为了给全现浇混凝土外墙的抗震性能研究提供有效研究手段,基于前期开展的全现浇混凝土外墙抗震性能试验,研究了这类结构的精细有限元模型的建模方法,建立了适用于整体结构分析的混凝土填充墙简化等效斜撑模型,提出了开窗洞填充墙斜撑位置和形式的确定方法,以及等效斜撑宽度和厚度的计算方法等。结果表明:采用所建立的精细有限元模型分析得到的全现浇混凝土外墙损伤模式以及滞回曲线、刚度和承载力特性等均与试验结果吻合良好,可以较好地反映试验试件的受力性能;简化分析模型计算结果与试验结果均较为接近;简化分析模型在有效提高了计算效率的同时,具有较高的准确性。所提精细和简化有限元模型可为全现浇混凝土外墙在构件层次和整体结构层次的有限元分析提供参考。

关键词： 绕管式反应器   甲醇合成   数值模拟   传热传质  

摘要： 通过建立三维计算流体力学(CFD)模型,耦合反应动力学与传递过程,研究绕管式反应器中冷却水流速、层间距及管间距对温度分布、压降与CO_(2)转化率的影响规律。结果表明:冷却水流速从0.2m/s增至1.8m/s时,反应区最高温度下降4.01℃,但CO_(2)转化率因动力学抑制从26%降至24.14%;增大层间距(5~30cm)可提升CO_(2)转化率至31.22%,但伴随热点温度升高39.18℃;管间距扩大(30~60mm)则通过降低换热效率使转化率小幅提升(24.54%~26.57%)。研究揭示了流动-传热-反应的协同作用机制,提出梯度层间距设计以平衡移热需求与反应动力学优化。

关键词： 衬套式干涉连接   非均匀塑性变形   CFRP   渐进损伤模型   干涉量  

摘要： 强度增益的衬套式干涉连接技术已成为碳纤维增强复合材料结构的先进连接技术之一,然而在复杂轴、径向安装载荷下,衬套容易发生非均匀塑性变形,从而导致不均匀的损伤分布,降低连接质量。对CFRP沉头衬套螺栓干涉安装进行了试验研究,提出基于应变3D-Hashin准则和连续刚度退化理论的渐进损伤模型,用于模拟CFRP干涉安装层内损伤行为,并采用内聚力模型揭示CFRP分层损伤起始与扩展。结果表明:有限元模型与试验结果拟合度较好,沉头衬套材料在安装过程中向出口处流动堆积,孔壁径向位移沿安装方向逐渐增大;孔壁出口处损伤最为严重,基体压缩损伤面积最大,其与孔壁径向位移分布趋势相似;衬套螺栓的设计干涉量为3%时,能在降低制孔精度的要求下有效控制干涉安装损伤。

关键词： 临空主巷   稳定性分析   巷道治理控制   支护方案比选   数值模拟  

摘要： 为研究深井高应力临空主巷变形稳定性,以某矿为例,对矿山临空主巷变形原因开展调查分析,采用3Dmine-rhino-FLAC3D软件联合建立了实际地表、矿体、巷道数值模型,研究临空主巷稳定性,提出了3种治理控制方案,并对比分析了各个方案的经济效益与治理后稳定性情况。研究结果表明:在高应力、破碎围岩、临近空区等多因素复杂条件下,主巷出现明显变形,巷道在距离空区水平距离10~15 m时存在总体垮塌风险,15~18 m时存在部分冒落风险,18~20 m段巷道稳定性较好;巷道治理控制后,钢拱架与衬砌支护稳定性均较好,但钢拱架支护巷道周边的最大与最小主应力、塑性破坏区域均小于衬砌支护。各方面综合对比后认为“扩刷+钢拱架锚网喷射混凝土”组合支护方案为较佳方案,现场应用效果良好,研究结果可为同类型矿山变形巷道治理控制提供参考。

关键词： 纳潮排洪   水闸   水力计算   海口   兴城市  

摘要： 文章以兴城市菱角河35孔纳潮排洪水闸除险加固设计的水力计算内容作为研究对象,详细论述该水闸设计过程中水力计算的工况选择,重点分析设计过程中计算参数的选择和计算方式,提出了单孔开启过程中下游水深的选取方式。研究结果适用于海口双向运用水闸水力计算工作,可以为同类型的水闸前期设计工作提供一定参考,节省设计周期,优化设计流程。

关键词： 储层物性演化   流固耦合数值模拟   构造   流体   断背斜   有限元   白垩系   克拉苏构造带   库车坳陷  

摘要： 以库车坳陷克拉苏构造带逆冲断层相关褶皱为研究对象,分析断背斜储层的粒间体积分布特征,采用流固耦合数值方法模拟断背斜的形成过程与物性演化,评价构造挤压与流体流动对储层物性演化的控制作用。结果表明:在库车坳陷克拉苏构造带的断背斜形成过程中,储层处于压应变状态,受外弧扩张作用和逆断层的影响,断背斜的枢纽和后翼是高孔隙度储层的优势发育部位。晚期构造挤压型超压对储层储集空间的保护作用有限,保护孔隙度为0.25%~0.47%和0.18%~0.43%的断背斜枢纽和后翼免受构造挤压应力的破坏。压应变演化路径控制储层孔隙度演化,早期强压应变导致孔隙度快速下降,后期外弧扩张作用抵消部分压应变,早期损失的储层孔隙度不能完全恢复。该结果为挤压背景下的断背斜优质储层分布及预测提供依据。

关键词： 矿热炉   数值模拟   温度场   还原反应  

摘要： 本文建立了一个考虑金属氧化物还原反应的交流矿热炉模型,基于麦克斯韦方程模拟了炉内的电热转换过程,并根据化学反应热力学和动力学理论确定了镍铁氧化物的反应条件和反应动力学参数。通过对炉内温度场和还原反应的耦合求解,探究了炉内温度和还原反应随时间的变化规律。结果表明:焦耳热、温度场、还原反应分布具有高度一致性,且熔池内的温度和镍铁氧化物转化率均随熔炼时间推移而升高。受反应动力学参数的影响,铁氧化物的转化率和反应区相比于氧化镍较小。

关键词： 水位循环升降   混凝土面板堆石坝   应力变形   数值模拟  

摘要： 为研究水位循环升降对混凝土面板堆石坝应力变形特性及面板脱空值的影响,本文以某水库混凝土面板堆石坝为研究对象,基于有限元软件,建立该水坝数值模型,堆石采用邓肯张E-B本构模型,混凝土面板采用线弹性模型,研究不同水位循环升降次数下,坝体沉降、应力及位移、面板应力及挠度、面板脱空值随循环次数的变化规律。研究结果表明:坝体沉降、坝体下游水平位移、坝体大、小主应力、面板挠度、面板顺坡向应力、面板脱空最大长度、最大深度、最大宽度均随循环次数的增大在逐渐增大;坝体上游水平位移随循环次数的增大在逐渐减小。

关键词： 采空区   煤自燃   数值模拟   黄泥注浆   帷幕  

摘要： 西北一煤矿52304工作面出现采空区自燃现象,综合分析产生自燃的原因为52304工作面运输顺槽漏风。数值模拟研究分析可知该采面不采取任何措施,60 d后采空区自燃区域蔓延至150 m范围;针对目前52304采面采空区煤自燃问题,采用黄泥注浆对发火点进行灭火,后期采面全部安置隔离帷幕,控制漏风线性,防止采空区火灾二次发生。研究成果和研究方法对于其他矿井采空区煤自燃治理具有一定指导意义。

关键词： 光电分选   数值模拟   选矿工艺过程优化   离散元法   计算流体动力学  

摘要： 数值仿真技术能够全过程捕捉物理量与运动信息,实现光电分选系统中多个子系统运行参数的监测与优化。本文对数值仿真技术在光电分选过程中矿石给料布料、输运检测和分选执行等三个子系统中的应用进行了详细论述。在给料布料系统中,利用离散元法(DEM)可优化给料均匀性,从而提高给料系统的处理量和稳定性;在运输检测系统中,利用DEM或DEM耦合有限元法分析(FEA)可追踪矿石运输信息,优化传送带的设计和运行参数,从而提高矿石输送的效率和稳定性;在分选执行系统中,利用CFD-DEM耦合仿真技术可优化喷嘴结构,优化喷嘴设计和布置参数,捕捉被喷吹矿石的运动轨迹,从而加快推进设备的优化与升级。随着计算机性能的不断提高,可开发实时仿真系统和在线优化系统参数,并结合当前人工智能的发展成果,进一步提高光电分选设备的自动化和智能化程度。在光电分选系统的后续研究中,数值模拟技术将继续发挥重要作用,为矿石资源的高效利用和绿色选矿提供技术支持。