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关键词： 数值模拟   掏槽爆破   损伤面积  

摘要： 针对小断面巷道掘进中的掏槽布孔方式进行了优化研究。采用LS-DYNA数值模拟技术,通过选取六种具有代表性的直眼掏槽布孔形状进行二维数值模拟,分析了不同布孔形状下的爆破效果,确定了最佳的掏槽布孔形状。研究结果表明:方案3在爆破效果上表现最佳,具有最高的单位炮孔净爆破损伤面积,并将方案3应用于小断面现场试验中,将现场爆破结果与数值模拟结果进行对比,证明了数值模拟所确定掏槽方案的有效性。

关键词： Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu   Ni含量   流动性   数值模拟   共晶组织  

摘要： 通过数值模拟及试验相结合的方法,研究了不同Ni含量(0、0.1、0.3和0.5 mass%)的添加对Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu合金流动性和力学性能的影响。结果表明:合金的流动性随着Ni含量的增加而增加;当Ni含量为0.5 mass%时,合金的流动性最好,力学性能也显著提高;与未添加Ni的合金相比,添加0.5 mass%Ni的合金的抗拉强度提高了54.79%、屈服强度提高了48.49%、拉伸应变提高了461%。Ni的添加可以降低合金的液相线温度,提高固相线温度,使凝固区间变窄,降低凝固过程中固相线附近的固相分数,降低流动阻力,从而改善合金的流动性;此外,Ni加入后合金中形成了Al_(3)Ni、Al_(3)Ni_(2)等化合物,会与Al基体形成Al-Al_(3)Ni共晶组织,此共晶组织具有良好的流动性,Al_(3)Ni还可以细化合金凝固末期糊状区形成的晶粒,降低了糊状区的流动阻力,从而改善合金的流动性。

关键词： 液化天然气   泄漏孔径   数值模拟   泄漏扩散  

摘要： 采用Fluent软件建立液化天然气(LNG)连续泄漏计算流体力学(CFD)模型,开展不同孔径工况下LNG泄漏扩散过程的数值模拟研究。结果表明泄漏孔径对液池尺寸和液池汽化速率的影响较大,当泄漏孔径小于0.13 m时,液池面积随泄漏孔径增加而缓慢增加,但当泄漏孔径大于0.13 m时,液池面积随泄漏孔径增加呈急剧增加,且泄漏孔径越大,气云体积分数和形成的危害区域范围均越大,气云的持续时间越久,受灾区域暴露在危害气云的时间越久。研究结果对准确预测事故危险范围、设计安全距离、制定应急预案和事故后果的安全评价等均有重要意义。

关键词： 爆区模拟   石灰石矿   粉矿  

摘要： 乌海矿业公司卡布其矿在生产和销售中存在突出问题是原矿的粉矿率高,而目前粉矿的市场销售价格最低,难以覆盖成本。因此,对现场爆破技术进行改进,从而改善爆破质量,对于矿山降本增效具有重大意义。为了寻求改善爆破效果的新方法,依据不同爆破方案实现全爆区的爆破数值模拟,解决了以往单孔数值模拟的技术问题,且在不同爆破条件下产生的效果进行综合、全面、深入地分析,最终从设计、分析、数值模拟三方面相结合,从中优选爆破方案,提出科学合理的技术方案,节约爆破成本。通过研究爆破工艺对粉矿产生的影响因素,结合矿山现有爆破技术方案,设计提出径向不耦合装药逐孔起爆进行试验研究。基于GDEM爆破模拟软件对爆破方案进行爆区数值模拟,并对模拟效果进行粒度分析。研究表明:采用优化方案,粉矿率与大块率分别降低了9.45%、3.07%,合格块度提高12.52%,爆破效果得到明显改善。

关键词： 地下水污染   数值模拟   石油烃   敏感性分析  

摘要： 化工场地有机污染是地下水污染主要来源之一,对地下含水层生态和环境会造成严重破坏,影响地下水资源质量。基于江苏省某废弃化工厂地下水污染调查资料,采用有限差分法模拟和预测潜水含水层中石油烃的运移过程,探究石油烃在对流、吸附以及用溶解相和吸附相反应速率常数控制的一级动力学反应下的运移转化规律。结果表明,石油烃的运移和衰减速率缓慢,泄漏点石油烃浓度为10.9 mg/L,随着时间衰减,9 100 d后衰减至检测限0.6 mg/L,10 950 d时浓度为0.39 mg/L;石油烃的污染羽随地下水扩散,污染面积达12 773.28 m^(2),并污染水泵房浅层含水层,浓度为1.12 mg/L。此外,吸附相和溶解相反应速率常数以及分配系数的参数敏感性分析结果表明,石油烃污染面积和最大浓度对吸附相反应速率常数最为敏感。根据研究结果,石油烃污染运移和衰减速率缓慢,可以采用抽出处理法进行修复。

关键词： 闪蒸   两相流   气蚀   数值模拟   流场  

摘要： 定期检验发现纯碱系统二级闪蒸罐接管与筒体连接部位出现明显蚀坑。通过分析闪蒸罐失效原因及其内部流场,发现冷凝水切向进入闪蒸罐时,在接管与筒体连接部位流速过快。高速流动的气液两相流体对金属表面产生冲蚀和气蚀在壁面形成冲蚀坑。建议增大冷凝水进口尺寸,改变冷凝水进口方向,增设防冲板,以降低闪蒸罐使用中的安全隐患。

关键词： 河床冲淤   运营期水下大直径盾构隧道   接缝变形   监测   数值模拟  

摘要： 为揭示河床冲淤作用对水下盾构隧道长期服役性能的影响,基于某长江隧道的运营监测工作,通过实测数据整理以及数值模拟的方式,对历年河床高程变化、水位变化以及隧道结构响应之间的横纵向关系进行研究。主要结论如下:1)覆土厚度的变化是影响河床冲淤过程中隧道结构响应的关键因素,其极大地影响了隧道横断面的整体沉降趋势。2)管片接缝变形与覆土厚度变化呈正相关,与水位波动呈负相关,且纵缝错台对河床沿隧道纵向的冲淤差异更为敏感。3)基于数值模拟计算,在江中右线某断面,接缝变形随水位变化的回归系数为-0.0004~-0.004 mm/m,随覆土厚度变化的回归系数为0.003~0.03 mm/m,表明河床冲淤对隧道接缝的扰动不足以直接影响其防水性能。4)覆土厚度变化能显著改变隧道外围的土压分布,导致接缝变形随河床高程变化的回归系数明显大于随水位变化的回归系数。

关键词： 盾构施工   数值模拟   近接施工   变形分析  

摘要： 文中依托深惠城际线路区间隧道工程,以盾构隧道近距离下穿运营市政桥梁群桩中既有地铁线路施工为背景,重点考虑施工场地、既有隧道管片、桥梁群桩及桥面板变形情况,采用数值模拟方法分析盾构隧道近接施工对周围设施的影响。数值结果表明,盾构隧道下穿运营市政桥梁群桩对桥梁结构的影响较小,桥墩、桩基和承台的最大竖向位移为1.23 mm,最大水平位移为1.32 mm,桥面板的最大竖向位移为0.30 mm;地表最大沉降为4.23 mm,既有隧道管片最大沉降为8.40 mm,最大隆起为3.27 mm;表明使用管棚对新建隧道进行预加固具有较好的效果。

关键词： 砂岩   直剪试验   尺寸效应   数值模拟   宏-细观特征   颗粒流   平行黏结本构模型  

摘要： 以三峡库区库岸边坡砂岩为例,基于PFC^(2D)颗粒流平行黏结本构模型,采用离散元模拟方法,模拟不同尺寸、不同正应力下的砂岩试件直剪破坏试验过程,分析尺寸效应对砂岩剪应力-位移曲线、抗剪强度以及细观黏结键破坏和裂纹扩展特征的影响。结果表明,弹性变形阶段小尺寸试件更能表现整体性和均一性,而大尺寸试件则表现更强的塑性;随着尺寸的增大,试件的抗剪强度(黏聚力和内摩擦角)产生弱化现象。尺寸效应还表现在裂纹的扩展形式上,小尺寸试件易发生脆性剪切破坏,次生裂纹较少且主裂纹多为直线型;大尺寸试件多产生剪胀性裂纹,次生裂纹较多且主裂纹多为曲线型。

关键词： 波浪场   中马友谊桥   波浪传播   数值模拟  

摘要： 中马友谊桥海域波浪以涌浪为主,但其海浪特性及传播机理尚不明确,给桥梁防护与运营带来极大困扰。采用波浪模型Mike21 SW,以ERA5资料作为驱动风场,对中马友谊桥海域的波浪进行数值模拟获得数据结果,并对该海域的海浪特性进行溯源分析。结果表明:受季风洋流驱动的影响,中马友谊桥海域的波高为0.45~0.85 m,7月和8月的波况较差;波周期多介于6.0~10.0 s,其频率占全年的53.15%,为显著的中长周期波。马尔代夫海域的涌浪主要来源于印度洋涌浪,且受其向北传播影响,因此该海域波向常年呈E—S向(东—南向波浪),桥梁位置受岛屿遮蔽,常年保持SE向。