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关键词： 数值模拟   煤矿回采   采场围岩   回采工艺  

摘要： 本文围绕基于数值模拟的煤矿回采技术展开探讨,阐述煤矿回采技术的重要性及数值模拟关键作用,介绍数值模拟的多种方法及原理,包括有限元法、有限差分法、离散元法,分析基于数值模拟的煤矿回采技术在采场围岩应力应变分析、回采工艺参数优化、顶板管理与控制以及安全隐患预测与防治等方面应用。

关键词： 声波反射规律   电厂化学反应器   结构优化   数值模拟   能效提升  

摘要： 针对电厂化学反应器结构优化问题,基于声波反射规律研究其结构改进方法,以提高反应器内部化学反应的效率和稳定性,减少运行中的能耗和故障。分析不同结构设计对声波反射特性的影响,提出相应的优化策略。通过数值模拟和实验验证,优化方案在提高声波传播稳定性、降低反射干扰以及增强反应器运行性能方面取得显著效果。研究表明,基于声波反射规律的优化设计具有良好的工程适用性和推广价值。

关键词： 箱涵   折叠式移动模板   数值模拟   应力   变形   施工技术  

摘要： 为研究长箱涵施工中的关键技术,提出并应用了一种创新的折叠式、可移动的模块化模板体系。阐述折叠式移动模板构造及其应用特性,在混凝土浇筑施工中对其进行监测,并利用MIDAS Civil有限元软件建立模型,对其强度、变形及稳定性进行分析。研究指出:在混凝土浇筑实际监测中,1-4m×3m折叠式移动模板支架左侧变形最大值为0.9mm,与模拟结果的误差为3.89%;1-5m×3m折叠式移动模板支架左侧变形最大值为1.35mm,与模拟结果的误差为4.4%。模拟结果与实测数据吻合较好,表明该模板体系为长箱涵施工领域提供了具有重要参考价值的解决方案。

关键词： 捕食-猎物模型   合作   平衡点   数值模拟  

摘要： 基于三维捕食-猎物模型讨论猎物种群间的合作及其对捕食过程的影响.首先,利用动力系统理论分析系统平衡点的存在性和稳定性,并证明无猎物种群平衡点的周期震荡特征.其次,通过数值模拟验证理论结果.数值模拟结果表明,无猎物种群y的平衡点E_(1)和无猎物种群z的平衡点E_(2)都是周期震荡的,并且随着合作效应的增大震荡幅度也逐渐增大.

关键词： 输水涵管   环向裂缝   弹性地基梁   数值模拟  

摘要： 一般认为地下埋管的环向裂缝主要由温度变化、管周填土摩阻力等因素引起。根据弹性地基梁理论,结合某工程实例,文章采用有限元方法对输水涵管结构进行分析研究。结果表明,在不均匀地基土层变形模量和不均匀侧向约束条件下,涵管内壁呈现出环向分布的纵向拉应力,故不均地基条件也是涵管出现环向裂缝的因素之一。现浇涵管、箱涵等结构,如果有地基差异或者支护换撑的情况时,结构底板配筋应提高纵向配筋量,以避免出现环向裂缝。

关键词： 离心式血泵   剪切力   流场   计算流体力学   数值模拟  

摘要： 目的:探讨一种应用于婴幼儿的磁悬浮离心式血泵内部流场和血液流动性能,并对叶轮结构进行优化,为磁悬浮离心式血泵的结构设计提供参考。方法:本研究采用计算流体动力学(CFD)技术,基于k-ω湍流模型,在ANSYS Fluent平台上对磁悬浮离心式血泵的内部流场特性进行数值模拟与分析。具体模拟工况设定为流量Q=1 L/min,转速n=2200 r/min,计算分析血泵内部的压力场、速度场及剪切应力分布特性,通过改变流量和转速条件评估血泵的水力性能。基于仿真结果对叶轮结构进行优化设计,并对优化后的结构进行仿真验证。通过对优化前后仿真结果的对比分析,验证优化方案的有效性。结果:CFD计算结果表明,优化前血泵流道压力场呈均匀分布;最大流速为6.42 m/s,位于叶轮尖端,95%的流域保持2~5 m/s的速度(低于6 m/s的溶血阈值)。叶轮的高剪切应力区域(>150 Pa)占比小于5%。水力特性符合Q-H负相关及转速正相关规律。优化后泵内最大流速降低14.5%(峰值5.49 m/s),叶轮高剪切区占比缩减至1%(715 Pa峰值),显著提高了血液相容性。结论:优化后无叶片尖角结构叶轮可以有效减少泵内大剪切应力区域分布,降低泵内发生溶血的概率,提升泵的溶血性能,证明了优化叶轮结构的有效性。

关键词： 高瓦斯   L型钻孔   数值模拟  

摘要： 为解决石港煤业15号煤层回采工作面瓦斯浓度严重超标的问题,拟在15405回采工作面使用地面L型钻孔抽采采空区瓦斯。为了验证采用该抽采工艺的合理性并确定L型钻孔的最优布置参数,采用COMSOL模拟软件建立三维裂隙场模型,分析采空区瓦斯运移和富集规律,结果表明:L型高位钻孔水平段的合理终孔范围为:垂直方向上距煤层顶板19~29 m,水平方向上距回风巷上帮13~23 m,L型抽采钻孔可有效将上隅角瓦斯体积分数降至1%以下,预计可解决工作面瓦斯的控制问题。

关键词： 风险评价   施工期   土石坝   区间数   群决策  

摘要： 土石坝施工期抵御洪水能力不足,度汛方案的选择直接影响工程的安全风险与成本,但针对土石坝施工期度汛方案的安全风险与成本协同控制的研究相对缺乏。同时,多目标协同控制中评价指标涉及多个专业领域,单一专家对各个评价指标的把握程度不同,难以准确赋值。因此,采用多位专家以区间数形式对评价指标赋值,通过最小化专家赋值之间的距离构建专家群体意见协商模型,将多位专家区间数赋值转化为综合所有专家意见的一个实数,建立土石坝施工期度汛方案的安全风险与成本评价模型。以前坪水库为例,对7种度汛方案进行综合评价,指导了前坪水库施工,实现了安全风险与成本协同控制。

关键词： 大直径灌注桩   钻孔开挖   数值模拟   应力   应变  

摘要： 对某立交桥工程中大直径灌注桩的开挖过程进行数值模拟,研究不同开挖深度下土层的应力、变形等参数的变化,通过对比实测值与模拟结果,对数值模型进行优化,采用优化后模型分析开挖深度、孔壁材料等因素对开挖过程中孔壁稳定性的影响。研究结果表明:在开挖面附近出现应力集中现象,开挖深度的增加导致应力水平不断增大,并且达西流速、流场压力的分布发生明显的变化;在开挖面附近出现了少量的塑性变形,塑性变形的区域随开挖的进行逐渐增大。

关键词： 隧道工程   LADRC通风控制系统   数值模拟   逆流长度  

摘要： 在特长公路隧道纵向通风系统中,为了实现不同规模火灾烟气实时控制,提出线性自抗扰通风控制系统。系统将线性自抗扰控制算法(LADRC)和三维CFD数值模拟计算耦合,利用ANSYS Fluent软件建立长度202 m的隧道数值仿真模型,针对不同热释放速率火源的烟气温度特性和蔓延规律,实时控制纵向通风速度,从而控制火灾烟气逆流长度。确定LADRC通风控制系统需要整定的控制参数,仿真2~30 MW的7种热释放速率火灾,监测隧道纵向通风速度和火源正上方烟气温度,得到稳态时间与稳态逆流长度。结果表明:LADRC通风控制系统使用线性函数作为新的负值反馈量,根据火灾蔓延实时输出纵向通风速度,快速将烟气逆流长度控制在更小范围内;LADRC通风控制系统可在40 s内达到稳定状态,与PID控制系统比较,稳态时间更短,平均快12.14 s,缩短28.31%,且火灾规模越大,优势越明显;LADRC通风控制系统在稳态时,可将烟气逆流长度控制在火源上游5 m内,而PID通风控制系统在10 m内。针对不同规模火灾,LADRC通风控制系统对烟气逆流现象控制效果更好,平均逆流长度短2.75 m,更有利于隧道火灾逃生。