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关键词： 深基坑支护   稳定性分析   风险管控   数值模拟   智能化管理  

摘要： 深基坑支护结构的稳定性直接关系到工程的安全与周边环境的稳定。本文深入分析了城市建设工程中深基坑支护的稳定性问题及风险管理策略,并探讨施工过程中影响基坑稳定性的主要因素,以及常见稳定性问题成因,提出支护结构稳定性优化方法,在此基础上进一步提出了施工中的风险识别、评价与动态管控策略。最后结合案例证明深基坑支护施工中优化措施的有效性,旨在为工程中的深基坑支护提供系统性的解决方案和实践指导。

关键词： 油田开发   储层改造   大斜度井   页岩油   多层叠置   地质工程一体化   数值模拟  

摘要： 中国陆上页岩油储层具有多层甜点叠置特征显著、单层厚度小和应力隔夹层多等特点,传统水平井体积压裂技术纵向穿层效果有限,为此提出采用大斜度井进行陆上页岩油的压裂开发.基于地质工程一体化理念实现多层叠置页岩油储层、天然裂缝和地质力学耦合建模,进行大斜度井裂缝起裂与扩展-流动一体化数值模拟,并开展敏感性分析明确影响压裂效果的主控因素.针对工区地质力学特点,数值模拟结果表明,大斜度井分段体积压裂密切割采用簇间距12 m进行压裂可以对多层叠置页岩油储层获得较好的储层改造效果,当施工液量为1.3×10^(3)~1.5×10^(3)m^(3)/段、施工排量为7 m^(3)/min及加砂强度为2.5 m^(3)/m时,存在较好的裂缝改造体积和压后产量.通过微地震和现场生产数据对压后改造效果进行评估,发现单井入液量和加砂量同微地震检测效果呈现正相关性,验证了数值模拟压裂设计方案的可靠性.通过合理大斜度井密切割压裂设计和针对性“低砂比、缓增幅组合泵注工艺优化”加砂策略,现场的大斜度井压裂改造没有出现砂堵现象,实现了安全加砂.研究成果对于陆上页岩油储层进行大位移井体积压裂设计和参数优化具有重要指导意义.

关键词： 复合弹   联合载荷   304不锈钢   四方蜂窝夹芯板   动态响应  

摘要： 为探究四方蜂窝夹芯板在爆炸冲击波和高速破片联合载荷作用下的动态响应过程及变形破坏模式,通过发射由泡沫铝子弹和破片模拟弹组成的复合弹以模拟联合载荷加载的新方法,采用有限元分析软件ABAQUS/Explicit开展了复合弹冲击载荷作用下304不锈钢四方蜂窝夹芯板的动态响应数值模拟,通过已有文献中的实验结果验证了有限元模型的可靠性,阐述了四方蜂窝夹芯板受复合弹冲击后动态响应过程的5个阶段,讨论了在不同冲击载荷作用下的动态响应。结果表明:不同工况下,夹芯板受不同冲击载荷作用后动态响应的整体趋势相似;无论冲击载荷如何变化,该结构各部件中蜂窝芯体对防护效果的贡献最大,下面板次之,上面板最小;保持初速度不变,破片模拟弹的内置深度越小,夹芯板的下面板越易发生撕裂破坏,但对破片模拟弹的防护能力反而增强。

关键词： 化学气相渗透   C/C复合材料   流场   数值模拟  

摘要： 化学气相渗透(CVI)是制备C/C复合材料气相致密化的主要方法,反应器内流场的均匀性直接影响目标产物的沉积均匀性。本文采用计算流体力学的方法,建立了一个针对大尺寸C/C复合材料平板成型双室反应器的流动仿真模型,通过单因素变量法探究不同反应器工装结构对内部流场分布的影响,研究了分流器类型、布气板孔径尺寸和进气方式对反应器流场的影响规律。结果表明,分流器增大中心过流和侧边过流面积、减小布气板孔径会降低流场均匀性,双进气口的进气方式更有效地获得稳定的流场。

关键词： 宽幅双箱结合梁   风洞试验   数值模拟   气动力特性   流场机理   宽高比  

摘要： 以国内某宽幅双箱结合梁桥为背景,采用风洞试验和数值模拟相结合的方法对不同宽高比宽幅双箱结合梁的气动力特性及流场机理进行了研究。首先,在实桥宽高比为12.8时选取-10°~10°,间隔为2°,共11个风攻角进行研究。然后,在0°风攻角(水平来流方向)下,结合实际工程中双箱结合梁宽高比的取值范围,选取六种不同大小的宽高比(9.0、11.0、12.8、15.0、17.0和19.0)进行研究。结果表明:在实桥宽高比下,随风攻角由-10°变化到10°时,双箱结合梁的阻力系数先减小后增大;升力方向由向下变为向上,升力系数绝对值先减小后增大;扭矩方向由逆时针变为顺时针,且顺时针的扭矩系数先增大后减小。当风攻角为0°时,随着结合梁宽高比的增大,阻力系数先不变后增大;升力方向由向下变为向上,升力系数绝对值先减小后增大;扭矩系数逐渐减小。针对0°风攻角下不同宽高比的宽幅双箱结合梁,给出了三分力系数的计算公式,可为实际工程中宽幅双箱结合梁的风荷载设计提供参考。

关键词： 相邻煤层   上行开采   可采性判别   数值模拟   应力分布  

摘要： 针对丁家梁煤矿上行开采中下部煤层采动破坏风险及方案可行性判定问题,通过理论分析与数值模拟相结合的方法开展综合判别研究。基于"三带"判别法、比值判别法及围岩平衡法等理论方法,对1-1煤层与1-3煤层上行开采可行性进行系统评估,并采用FLAC3D数值模拟分析1-3煤层开采后对上部1-1煤层的扰动规律。结果表明:1-1煤层与1-3煤层满足上行开采条件;1-3煤层开采后,1-1未采煤层绝大部分处于低应力范围,煤层的应力集中程度得到了缓解,平均应力为5.37 MPa;1-1煤层所处范围内下沉量位移为74.2~167.8 mm,位移下沉量处于正常范围,优先对1-3煤层开采有利于后续对1-1煤层形成有利条件。研究结果对改善矿山经济效益和安全生产具有重要意义,可为其他开采实践提供理论支持和技术参考。

关键词： 胶结充填   料浆输送   ICEM CFD   管道压力   数值模拟  

摘要： 借助ICEM CFD软件构建弯管及变径管段的三维数值模型,开展了管壁磨损特性影响研究,揭示了管段结构在尾砂胶结充填时对流场分布、压力损失的影响规律。研究结果表明,弯管在外侧内壁处压力、速度明显大于内侧内壁,且与料浆输送速度没有直接关系。料浆经过弯管时,弯管底部出现应力集中现象。变径管处的料浆输送流速对管道压力、速度分布规律影响较小,流速分布与管径的变化呈负相关,当管径从125 mm增至140 mm时,管道压力变化速度逐渐减缓。对湖南某铅锌矿管道进行优化,对弯头外弧侧增加镀铬耐磨层并定期翻转充填管道,该优化措施将管道的寿命从27 d提升至401 d,每年节约钢材约20 t,减少碳排放约36 t,提高了弯头使用寿命。

关键词： 百叶窗翅片   数值模拟   变角度   综合性能因子   翅片间距  

摘要： 为提高百叶窗翅片式空气冷却器的换热性能,提出4种变角度百叶窗翅片结构。基于计算流体力学理论建立三维模型,在百叶窗间距、风速不同时,通过改变百叶窗倾角的4个实验组和1个对照组的流动与传热特性进行模拟研究,并以综合性能为目标进行优化。结果表明:与对照组传统百叶窗翅片结构相比,在风速为2~6 m/s的范围内,实验组2的变角度百叶窗翅片的传热因子j提高了4.95%~7.50%,阻力因子f增加了4.94%~12.74%,综合性能因子JF提高了3.28%~3.85%,整体性能优于传统百叶窗翅片结构。在翅片间距F p为0.9 mm时,实验组2综合性能因子取得最大值。

关键词： 天然气水合物   启动压力梯度   数值模拟   Ⅰ型水合物藏   中国南海  

摘要： 南海北部神狐海域水合物资源丰富,具有工业性开发远景。勘查和试采结果均表明,该区域水合物系统多为Ⅰ型水合物藏,水合物层下伏游离气层,泥质含量高,储层渗流存在启动压力梯度,极大地影响水合物系统生产动态。本文针对南海泥质粉砂储层中水合物开发实际渗流过程,建立考虑启动压力梯度的渗流数学模型,在TOUGH+HYDRATE模拟器基础上自主开发了启动压力梯度耦合求解功能,以神狐海域SHSC-4井站位水合物藏为目标,利用室内实验所得目标储层启动压力值,开展了垂直井及水平井降压开采数值模拟,探究了南海神狐海域泥质粉砂水合物藏启动压力梯度对产能及开采过程中储层压力、温度、各相饱和度分布演化规律的影响。结果表明,启动压力梯度的存在抑制储层中的压降扩散,远井处水合物无法分解。生产中出现“低产水量,高气水比”现象,水平井开采后期几乎无水产出。启动压力的存在可避免水合物分解前缘出现二次水合物,消除二次水合物棱镜体对气相的圈闭。尽管抑制远井水合物分解,但10年模拟结果显示启动压力梯度的存在可以促进Ⅰ型水合物藏的产能,尤其在直井开采下,产能可提高近40%,这是由于液相产出的减少及储层高压力梯度增强了生产井前期对三相混合层和游离气层中气相抽汲能力。

关键词： 河道治理   工程布置   施工组织设计  

摘要： 潦河卧龙区段河道治理工程主要包括以下四个部分:潦河坡镇沟口至杨堂(史岗)段河道治理工程,其治理范围为沟口村(桩号0+150)至杨堂村(桩号4+900),治理总长度4.75 km;潦河镇崔营至岳庄段河道治理工程,其范围为崔营村(桩号0+200)至岳庄村(桩号7+400),治理总长度7.20 km;潦河镇岳庄至小营段河道治理工程,其治理范围为潦河镇岳庄(桩号7+400)至陆营镇小营(桩号16+300),治理总长度8.90 km;潦河英庄镇前英庄至南刘庄段河道治理工程,其治理范围为潦河英庄镇前英庄(桩号13+050)至英庄镇南刘庄(桩号18+970),治理总长度5.92 km。文章就该河道治理工程总体布置与施工组织设计进行了重点阐述,希望对类似工程的建设与管理有所借鉴和帮助。