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关键词： 爆炸冲击   反坦克三角锥混凝土   毁伤特性   数值模拟  

摘要： 为探讨反坦克三角锥混凝土在爆炸冲击作用下的毁伤特性。利用ANYSYS/Explicit Dynamics有限元分析软件建立反坦克三角锥混凝土有限元模型,开展约束方式、炸药量和炸药高度对混凝土损伤和总变形的影响规律研究。结果显示:爆炸冲击作用下无固定和重力约束对三角锥混凝土毁伤影响基本相同,而固定约束下的损伤是其3倍左右;改变炸药量有利于三角锥混凝土的毁伤,且大于一定值时损伤呈指数形式增长;在质量和约束不变情况下,毁伤存在一个最佳炸药高度。通过计算不同参数下爆炸对反坦克三角锥混凝土的毁伤,所获取混凝土的毁伤规律结果可为战斗部设计和防护结构设计提供重要参考。

关键词： (RHT)模型   纳米混杂合成纤维混凝土(NCSPFRC)   分离式霍普金森压杆(SHPB)   数值模拟   参数敏感性分析  

摘要： 研究RHT(riedel-hiermaier-thoma)模型参数对混凝土动态力学响应的影响规律。基于纳米混杂合成聚丙烯纤维混凝土(nano cellulose synthetic polypropylene fiber reinforced concrete,NCSPFRC)的分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bars,SHPB)冲击试验结果和RHT模型原始文献参数,采用Hyper-Mesh和LS-DYNA有限元软件进行数值模拟。研究结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合度较低,峰值应力和峰值应变的模拟值相对试验值误差均超过35%,直接使用RHT模型原始文献参数无法准确描述不同强度等级、类型混凝土的动态力学响应。在此基础上,对RHT模型参数的敏感性进行了分析,并根据分析结果对模型参数进行修正,修正后的RHT模型参数所得模拟结果与试验结果具有良好的一致性,相较试验值其模拟峰值应力和峰值应变的误差值大多低于7%,在允许误差范围内。这表明修正后的RHT模型能够较准确地描述NCSPFRC的动态力学性能,同时也验证了该研究采用的参数调整方法的正确性和可行性。

关键词： CNN-BiLSTM-Attention   重力坝   预警指标   预测模型  

摘要： 在高水压和高渗压等复杂工况作用下,准确把握重力坝安全系数的时变规律并进行有效预测,对于大坝运行状态的科学管控至关重要。为此,基于深度学习理论的CNN-BiLSTM-Attention方法,提出以上游水位、坝顶顺河向位移、时效为自变量,抗滑稳定系数为因变量的耦联预测模型。通过对某坝高148.0 m的重力坝工程分析,模型的拟合平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)和均方误差(Root Mean Square Error,RMSE)为1.12×10-3和1.66×10-3,预测误差MAE、RMSE分别为3.08×10-3和3.53×10-3,与传统统计回归方法相比,预测精度提高了51.80%和45.44%,与SVM(Support Vector Machine)算法相比,预测精度提高了16.08%和10.18%,显示出对有限元计算结果曲线更好的吻合度,预测精度优势也较为明显。

关键词： 风场模型   敏感性分析   等效粗糙长度   极值风速  

摘要： 近年来珠海地区风致灾害损失呈上升趋势,需要对该地区进行科学的极值风速预测,然而珠海地区的风场模型适用性尚不明确.为解决此问题,以台风“山竹”作为典型台风案例,探究Yan Meng风场数值模型在珠海地区风场数值模拟工作中的适用性,并对模型当中的两个关键参数进行了敏感性分析.结果表明,等效粗糙长度z_(0)和压力分布常数B与风场模型解析风速之间均存在明显的负相关关系,Yan Meng风场数值模型计算结果与当地气象站观测数据相符,该模型适用于珠海地区风场数值模拟工作,并建议珠海地区在风场数值模拟中等效粗糙长度取值0.3m、压力分布常数B取值1.0~1.2.通过研究,希望为珠海地区的工程抗风设计和台风危险性分析等提供科学依据.

关键词： 隧道   围岩   失稳模式   数值模拟   锚杆   加固   风险  

摘要： 在节理岩体中修建隧道,围岩稳定性与节理组合条件密切相关。为深入理解隧道开挖时围岩稳定性与节理特征间的关系,依托赣南地区在建的武功山、龙南西等隧道工程,借助离散元仿真分析手段建立不同节理倾角组合计算模型,以塌方区域、塌方部位、洞周围岩剪应力分布为研究对象,重点研究不同节理倾角组合下围岩可能发生的失稳风险及失稳机理,总结失稳模式和塌方面积,针对性提出对应的风险管控措施。通过研究得到以下结论:两组节理组合工况下,围岩失稳情况可分为4种模式,即弯折破坏型、顺层滑移型、拱顶塌落型、垂直塌落型;塌方风险的发生、发生部位及范围受节理倾角控制,0°/90°倾角组合对围岩稳定性影响最大,其次是对称型节理组合;非线性拟合能够较好地对塌方面积进行预测;锚杆应针对可能的失稳部位进行布设,布设角度应尽可能与节理组大角度相交,重点覆盖塌方范围及节理张开区域。研究结果显示节理倾角组合围岩失稳可总结为固定4种模式,且受节理倾角特征控制。

关键词： 复吹转炉   二次燃烧喷头   造渣   热效应  

摘要： 以100 t转炉供氧参数为基础,通过k-ε模型计算,设计二次燃烧氧枪喷头并描述转炉内流体的湍射流特征。设计副孔直径13.3 mm、倾角38°、8个副孔的二次燃烧氧枪喷头,在氧气流量24500~26000 m^(3)/h,工作氧压0.85 MPa条件下应用于工业生产。工业试验表明:二次燃烧氧枪喷头可满足正常的转炉造渣要求;相对常规氧枪喷头,在氧流量上限26000 m^(3)/h时,二次燃烧氧枪喷头有更好的冶炼效果,有利于控制转炉喷溅和溢渣;二次燃烧氧枪喷头可发挥炉内CO二次燃烧效果,提升钢水温度23.80℃,提高废钢比1.48%,有较好的应用效果。

关键词： 半刚性节点   钢梁节点   力学性能   数值模拟  

摘要： 基于上海榕融氧化铝连续纤维制品工业化生产与制备产业园项目,本研究改进提出了一种新型半刚性钢梁节点,并给出了建议的理论计算方法。进一步建立了误差在10%以内的可靠模型,并深入研究了该新型节点在抗弯性能方面的表现。结果表明:其形变幅度符合极限状态下柱宽形变不超过3%的规范要求,采用五边形加固形式的试件极限弯矩较三角形和四边形加固分别提升6.18%和6.40%,且H形钢梁形成了塑性铰。在五边形加固基础上进一步改类双腹板设计,并不会对半刚性节点设计造成明显影响,还可显著提升节点35%的屈服承载力及27%的极限弯矩,充分证明了设计的合理性与结构的可靠性。本研究为该类新型节点应用提供了重要的理论支撑。

关键词： 膨胀性软岩   底鼓   数值模拟   反底拱  

摘要： 为研究膨胀性极软弱岩大断面斜井底鼓机理与支护方法,以窑街煤电集团某矿主斜井为研究背景,通过现场调研和室内试验,获得了围岩强度低、完整性差、黏土物质占比高、遇水软化膨胀等特性,建立Flac3D数值模型推演实际工程条件下巷道变形规律,探明了大断面软岩斜井底鼓变形机理,总结了3个防治优化策略,并结合原支护设计提出“反底拱+锚索”的优化支护方案。现场实测数据结果表明:优化后的支护方案对软岩巷道底鼓治理效果显著,提高了围岩的承载能力,降低了底鼓变形情况,实现了巷道围岩的稳定性控制,对浅部软岩大断面斜井底鼓治理提供重要参考。

关键词： 液氢球罐   预冷   数值模拟   相变   物理场  

摘要： 大型液氢球罐在投入使用时需要进行罐体预冷以避免因热应力过大而破坏球罐。预冷过程会消耗大量冷量,因此采用合理的预冷方法十分重要。以2 000 m^(3)液氢球罐为研究对象,建立三维数值模型,采用液氮/液氢分级预冷法,通过数值模拟分析了入口流量和预冷介质对球罐预冷过程中温降速率和罐内物理场变化的影响。结果表明:不同入口流量下的温降速率变化趋势一致,均在预冷的第2 h达到峰值后衰减。采用小入口流量作为初始预冷流量,分时段调节入口流量使温降速率保持3~3.5 K/h时,完成预冷所消耗的介质更少且预冷更均匀。液氮预冷前中期,罐壁温度最高点和最低点出现在球罐侧上方和侧下方;液氮预冷后期及整个液氢预冷阶段,罐壁温度最高点和最低点出现在球罐顶部和底部。受壁面温度场影响,预冷过程中最大热应力出现在球罐的顶部及右上方,建议重点监测此区域的应力情况。在预冷后期,罐内流场存在多个流动缓慢的小涡旋,罐内整体温降速率基本不变。

关键词： 畸形波   埋首式无人艇   波浪载荷   数值模拟  

摘要： 船舶在遭遇畸形波浪时,瞬间的冲击会使波浪载荷急剧变化,严重时甚至会造成船舶倾覆.为探索能有效抵御异常波浪冲击的特种船型,以对极端海况下高强度波浪载荷具有优良适应性的某型埋首式无人艇为研究对象,分析了其在多种波浪环境下的运动特性.首先基于雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS),考虑了不同波幅的五阶Stokes波、畸形波对无人艇水面运动的影响;其次使用动态流体固体相互作用(DFBI)模型对船舶纵摇和垂荡两个自由度的运动进行分析;再次对仿真结果进行可视化处理,分析了船体表面压力、总阻力、运动响应和载荷特性.结果发现:随着波幅增加,埋首式无人艇的波浪载荷增大,运动响应更加剧烈;与五阶Stokes波相比,无人艇在畸形波中的波浪载荷更小,对船体结构安全具有较好的保护性,原因在于埋首式无人艇首部集合了锥形船首与球鼻艏的优势,对流经船首的波浪产生了分散、分割的效果,有效抑制了波浪的冲击力,保证了无人艇在极端海况下的航行安全.研究结果可为埋首式无人艇在畸形波等极端海况下的安全航行提供技术支撑.