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关键词： Fluent   储罐   沸溢过程   介质转化特性   数值模拟  

摘要： 为降低储罐沸溢事故风险并开发高效防控策略,采用Fluent软件对密闭容器内油-水两相体系的沸溢过程进行二维瞬态数值模拟,分析不同储罐类型、初始水层厚度、油水比例等因素对沸溢过程的影响,研究燃烧触发至沸溢结束全过程的相分布、温度场及流体动力学行为。结果表明:相同储罐类型,油品含水率越高,沸溢强度越小;储罐发生沸溢时,油-水界面发生剧烈失稳,容器内两相介质相互穿插,呈现出混乱的状态,靠近罐壁的液体先向上沸腾,液相温度峰值达400 K;卧式储罐发生沸溢时整体液相温度低于于立式储罐,卧式储罐溢起始时间较立式储罐提前,立式储罐沸溢危险性更大。

关键词： 土石坝   渗流安全稳定分析   MATLAB   统计模型   影响分量占比  

摘要： 土石坝渗流量是土石坝渗流监测的重要参考,直接反应土石坝渗流安全稳定状态。以某水库土石坝主坝渗流量监测分析为例,采用MATLAB分析软件,考虑15个影响因子,建立渗流量监测数据统计模型,得到各因素的影响系数,基于经验分析构建各影响分量占比公式,计算水压、降雨量和时间的影响分量占比分别为67.25%、26.59%和6.16%,得到土石坝防渗体处于安全稳定状态的结论。

关键词： 布鲁氏菌病   稳定性分析   敏感性分析   数值模拟  

摘要： 该文建立了一个多种群之间相互作用的布鲁氏菌病传播动力学模型.分析了模型解的非负有界性,使用下一代矩阵法得到布鲁氏菌病是否流行的阈值参数R_(0).证明了平衡点的存在性与稳定性,当R_(0)<1时,无病平衡点E0是全局渐近稳定的;当R_(0)>1时,地方病平衡点E*是全局渐近稳定的.此外,对理论分析的结果进行仿真,通过敏感性分析研究了不同参数对R_(0)的影响程度,结果表明:对羊群进行疫苗的接种、及时清理染病羊群或其分泌物等措施有效抑制了布鲁氏菌病的传播.

关键词： 深部回采   急倾斜薄矿体   数值模拟   方案优化   阿舍勒铜矿   一次性开采长度  

摘要： 为了解决深部急倾斜薄矿体回采方案优化难题,以新疆哈巴河阿舍勒铜矿50m中段和00m中段13线以北急倾斜薄矿体为研究对象,通过工程地质调查,设计了回采方案,并利用数值模拟软件建立了数值模型,对回采过程中位移演化、应力分布以及塑性区分布规律进行了研究。结果表明:本次数值模拟一次性回采3m、4m、5m的3种方案所形成的位移演化、应力分布和塑性区分布规律大致相同,对矿山回采工作影响较小。综合考虑阿舍勒铜矿的生产工时以及经济成本,本次选定了一次性回采5m矿体作为阿舍勒铜矿急倾斜薄矿体的回采方案。研究为本矿及同类矿山矿体回采提供了理论依据。

关键词： 上横臂   数值模拟   锻造   凸耳变形  

摘要： 钢质上横臂是某越野车的关键承力部件,该产品截面变化大、形状较复杂,存在不容易锻造的开叉、高筋。采用Deform-3D软件进行锻造成形模拟研究,在现有22000t压力机生产线进行锻造试制。模拟表明:采用制坯-模锻的工艺成形良好,试制得到的锻件充型饱满,但切边后锻件凸耳变形(向外侧张开),通过夹钳工装校正凸耳,得到形状、尺寸、性能良好的上横臂锻件。

关键词： 离岸振荡水柱波能转换装置   阵列装置   波能俘获   高阶边界元   物理实验  

摘要： 振荡水柱(OWC)波能转换装置具有结构简单、易于维护等优点,因此受到了全世界的关注。然而,该装置仍然面临着能量转换效率低和有效频带宽度窄等问题。本文对离岸双OWC阵列装置的波能俘获性能进行数值模拟研究。基于势流理论,在OWC波能装置气室的一阶和二阶自由表面边界上引入气动阻尼和人工阻尼,建立可考虑气液耦合的非线性气动模型。为了验证数值模型的准确性,进行水槽物理模型试验,并将数值结果与试验结果进行对比,发现两者吻合良好。研究结果显示:阵列装置之间的多重绕射波浪会导致装置的气室共振频率发生偏移;合理布置阵列装置有助于提升OWC波能装置的相对俘获宽度和有效频带宽度,最大可分别提升61.7%和24.5%。

关键词： 数值模拟   水力压裂   裂缝形态   水平应力差异系数   分形维数  

摘要： 为分析水平应力差异系数对水力压裂造缝效果的影响,应用PFC2D软件进行水力压裂数值模拟;选用平行黏结模型,通过模拟单轴压缩与巴西劈裂试验进行参数标定,使用标定参数进行模拟,统计一定时步后不同条件下生成的压裂裂缝数量,并将水力裂缝图像二值化处理后计算分形维数。分析结果显示:水平应力差异系数较大时,裂缝方向受最大水平主应力控制,更容易形成单一贯通裂缝;而水平应力差异系数较低时,最大主应力控制作用减弱,形成微裂隙的范围将会扩大,水力裂缝复杂度相对更高。

关键词： 部分空间   变风量空调   气流组织   数值模拟   实验研究  

摘要： 为了研究大空间公共建筑变风量空调系统的“部分空间”运行模式,采用数值模拟和实验验证的方法,研究了全空间模式、仅会议区运行模式和仅工作区运行模式3种运行模式下房间内温度场、速度场的分布特性,确定了调控方法及关键参数。结果表明:在2种“部分空间”运行模式下,人员所在区域的温度均可维持在设定值附近,空气分布特性指标较高,空调机组的全年耗电量分别降低了35.4%和52.1%。

关键词： 螺旋锚   风积砂地基   竖向承载特性   数值模拟   安装扰动系数  

摘要： 采用CEL有限元技术探讨风积砂地质条件下螺旋锚的竖向承载性能,重点分析双盘螺旋锚在不同叶片间距下的抗拔与受压承载力特性。系统研究了螺旋锚叶片间距与直径变化对其承载力的影响规律,明确了单盘独立失效与双盘协同失效模式之间的转换临界叶片间距为3D。初步揭示了螺旋锚的钻入施工过程对其上拔承载力的内在影响机制,并通过折减系数法量化了砂土软化效应对其上拔承载力的具体影响。研究结果显示,螺旋锚的竖向承载力随叶片直径增大而提升约48%,随叶片间距增加而增大约20%。上拔承载力的理论计算值与数值模拟结果吻合良好,但下压承载力与数值模拟结果存在偏差,且偏差随叶片数量与间距的增加而增大。同时,发现双叶片螺旋锚在风积砂地质条件下的安装扰动系数为0.24~0.42,表明安装过程对螺旋锚的上拔承载力具有显著影响。研究结果可为风积砂地基中螺旋锚的设计与应用提供关键的理论与实践依据。

关键词： 爆炸荷载   自锚式悬索桥   局部涂覆聚脲   有限元分析   动力响应  

摘要： 为研究近场爆炸作用下涂覆聚脲对超宽混凝土自锚式悬索桥最薄弱位置的防护效果,以某超宽混凝土自锚式悬索桥为背景,通过数值模拟方法研究了爆炸作用下自锚式悬索桥破坏特征和动力响应。采用SOLIDWORKS及HYPERMESH软件建立整桥有限元模型,并通过LS-DYNA软件对不同TNT当量、横桥向及纵桥向爆炸位置、不同聚脲厚度进行参数影响分析,对比了爆炸作用下涂覆聚脲前后整桥破坏特征和底板竖向位移。结果表明:聚脲涂层能够有效提高混凝土自锚式悬索桥的抗爆性能;针对横纵桥向不同爆炸位置,最薄弱位置分别为中间箱室和1/2跨中;针对不同聚脲厚度,横纵桥向最薄弱位置最优聚脲厚度分别为8 mm和15 mm。研究成果可为超宽混凝土自锚式悬索桥的战时加固防护提供重要依据。