教学课程资源库 更多>>

关键词： 球面爆轰波   孔壁压力   耦合装药   模型试验   数值模拟  

摘要： 为分析岩石爆破孔壁压力沿炮孔轴向分布的特征,采用理论分析、模型试验和有限元模拟相结合的方法,对不同孔径耦合装药炮孔轴向孔壁压力进行研究。首先基于球面爆轰波理论,建立炮孔内爆轰作用模型;以爆轰波与孔壁的入射角和炮孔直径关系为基础,推导出各阶段爆轰作用下的孔壁压力理论计算公式,得到不同孔径的孔壁压力沿炮孔轴向孔壁的变化曲线。为验证理论分析的合理性,进一步利用混凝土厚壁圆筒模型试验,运用高速多路动态应变测试系统对孔壁压力进行监测,同时建立不同炮孔直径的有限元数值模拟,获得不同孔径炮孔孔壁压力沿炮孔轴向分布结果,并将模型试验和数值模拟结果与理论分析结果进行了对比分析。研究结果表明:耦合装药孔壁压力沿炮孔轴向方向呈现不均匀分布,起爆点近区孔壁压力急剧增大,达到最大压力峰值后开始衰减,最后孔壁压力趋于平稳波动的特征;炮孔直径与孔壁压力存在正相关,最大压力峰值和平稳波动阶段孔壁压力随炮孔直径增大而增大;在d=40 mm炮孔轴向孔壁压力的理论计算值与模型试验、数值模拟结果相对误差均较小,验证了理论分析的合理性。

关键词： 采空区   遗煤自燃   封闭耗氧   供风量   数值模拟   注氮防灭火  

摘要： 为了有效防治采空区遗煤自燃,以三元吉祥煤矿153101综采工作面为研究对象,对工作面通风参数与采空区边界条件进行了实测,结合束管监测、封闭耗氧实验和数值模拟,判定采空区遗煤自燃带分布区域,借助CFD软件研究工作面不同工况条件时采空区自燃带的变化规律。结果表明:封闭耗氧实验下煤耗氧临界O2体积分数为16.6%,考虑安全因素取12%;实际风量时数值模拟自燃带宽度为72 m,与实测结果吻合;当风量由600 m^(3)/min增加到1600 m^(3)/min,自燃带宽度由31 m增加到90 m,自燃带上下边界均朝采空区深部移动,运用Origin软件量化得到了“供风量-自燃带宽度”的拟合曲线。根据现场实际提出注氮防灭火技术,模拟得到注氮流量由6 m^(3)/min增加至25 m^(3)/min时,自燃带宽度从52.5 m减少至37 m,得到“注氮量-自燃带宽度”关系曲线,可确定不同自燃带宽度下合理的注氮流量。

关键词： 微波等离子体化学气相沉积   氢等离子体   数值模拟   均匀性  

摘要： 使用微波等离子体法沉积多晶金刚石薄膜过程中,工艺参数调整往往对等离子体球大小及均匀性影响较大。文章基于实验室自制的5 kW MPCVD柱形腔,通过耦合多物理场,在氢气放电环境下对不同工艺参数条件下钼板表面轴向及径向电子密度分布进行研究,并结合变异系数评价等离子体分布的均匀性。主要工艺参数包括输入特性(功率、压强),不同钼板高度以及不同高度钼环使用。仿真结果表明:等离子体球的体积随功率增加而增加,随着压强的增大而减小,相比较于功率,压强改变对离子体球轴向电子密度均匀性影响较大;钼板高度较低或较高均会影响表面径向均匀性,随着钼板高度增加边缘放电现象越明显;钼环的增加能够改善表面均匀性,钼板与钼环高度在持平附近径向均匀性较好,其中钼板高出钼环0.2 mm变异系数为11.1%,相比较于无钼环工况下径向均匀性提高了59.6%。

关键词： 施工组织设计   水利工程   工程施工管理   应用原则和建议  

摘要： 水利工程施工组织设计是整个施工环节中最关键的部分之一,它不仅决定了施工过程的顺利推进,更直接关系到工程项目的质量和社会经济效益。文章通过分析施工组织设计在水利工程施工管理中的重要性,探讨其对工程各环节的影响及作用,并针对施工管理中存在的问题进行剖析,依据应用原则,提出一系列应用建议,以期为水利工程施工提供纲领性的指导和理论支持。

关键词： 高层建筑   边区逆作法   基坑开挖   变形监测   数值模拟   施工技术  

摘要： 广西某高层建筑项目采用边区逆作法施工技术,通过构建基坑开挖模型和布设变形监测点位,确保施工过程的安全性和稳定性。数值模拟与实际监测数据的对比分析表明,模拟结果能够较好地反映实际施工中的变形和受力情况,为施工方案的优化提供了科学依据。研究结果证实,边区逆作法施工技术能够有效控制基坑变形,确保施工安全.

关键词： 弧锥罩聚能装药   杆式射流   水介质   静破甲试验   线性拟合  

摘要： 为了提高聚能装药战斗部从空中打击水中目标的准确性,建立了杆式射流从空气中成型至射流水下侵彻靶板全过程的分阶段递进式数值计算模型,并通过静破甲试验校核了计算模型,提高了计算模型的精度,误差为5%以内。试验中采用通断测速网靶测出了聚能射流入水前、入水后以及着靶前的速度,其最小误差率为0.39%,平均误差率为4.16%。研究表明:杆式射流入水前和入水后的速度呈线性减小,着靶前速度呈线性增大;杆式射流在水中的破甲深度随着空气炸高的增大,有先增加后减小的变化规律;聚能装药在水中的最佳炸高为4.89倍的装药直径,水中最大的侵彻深度为1.3倍的装药直径。为聚能装药战斗部在空气中隔水打击水中目标的研究提供了依据与参考。

关键词： 抽水试验   水文地质参数   数值模拟   水位降深   地面沉降  

摘要： 为降低深基坑工程的设计与施工风险有必要通过抽水试验确定各地层(特别是承压含水层)的水文地质参数。针对上海某地铁站,通过现场抽水试验确定基坑开挖影响深度范围内地下水的分布特征和抽水影响半径等参数,应用数值模拟的方法对实测水位进行反演,获得了各含水层的水文地质参数;最后应用反演后的数值模型,对基坑工程进行了降水设计,并预测了基坑安全水位降深下基坑外承压水的分布特征及降水引起的地面沉降。

关键词： 推力油槽   下导油槽   阀门开度   气体压力试验   数值模拟  

摘要： 抽水蓄能机组转速较高,油槽中润滑油波动比较剧烈,极易引起轴承油槽甩油及油雾问题。为探究油槽在不同工况下的气体压力分布,对推力轴承和下导轴承在发电空载工况、抽水调相工况,以及油雾吸收装置在不同阀门开度下的若干测点进行气体压力试验。并在此基础上,建立了简化的推力轴承和下导轴承几何模型,通过对比模型与试验测点压力值,肯定了模型的准确性与可靠性。最后,对于推力轴承和下导轴承内流场进行分析。结果表明,在空载发电工况下,油槽测点压力变化主要受到主轴离心力的影响。当油雾吸收装置的阀门开度在50%时,能够形成一定压差,将油槽上方的油雾排出。随着阀门开度增大,压差进一步增大,油槽内部的油雾能够以更快的速度、更短的时间被排出。油槽的温度场、压力场、速度场及润滑油分布情况主要受重力、离心力及润滑油冷却方式的影响。

关键词： 水力压裂裂缝   层理面   页岩   数值模拟   影响因素  

摘要： 【目的】层理面力学参数对页岩水力压裂裂缝的起裂及扩展行为具有显著影响,而目前针对层理面倾角及强度等对裂缝影响规律和机制的研究并不充分。【方法】利用ABAQUS有限元软件,采用全局零厚度Cohesive单元开展二维数值模拟,基于Python编程提取水力裂缝的力学参数,分析层理面倾角、层理面强度和地应力差对压裂裂缝扩展的影响。【结果】研究结果表明:(1)层理面倾角对于水力压裂裂缝的扩展方式影响较大,在0°~90°范围内,当层理面倾角为45°时裂缝长度最长,裂缝数量最多。(2)层理面强度越弱,水力压裂裂缝的扩展路径受层理面影响越显著,更容易沿着层理面产生低缝宽的剪切裂缝。(3)当地应力差从2 MPa增加至8 MPa时,水力压裂裂缝的偏转效应越显著,即裂缝更容易向着大主应力方向扩展。(4)与层理面强度和地应力差相比,层理面倾角对水力压裂裂缝的影响更为显著。(5)根据水力压裂裂缝与层理面之间的相互作用方式,将裂缝形态分为贯穿、转向、分叉和捕获四种形式,随着层理面倾角的增加,水力压裂裂缝由贯穿向分叉或转向转变。【结论】层理面倾角、层理面强度和地应力差三种影响因素当中,层理面倾角对压裂裂缝的影响最为显著。

关键词： 矩形顶管   直螺栓   数值模拟   抗剪刚度  

摘要： 利用ABAQUS有限元软件对带有直螺栓纵向连接件矩形顶管接头的抗剪性能及影响因素进行了分析。结果表明:1)剪切作用下,接头混凝土手孔处最先破坏,直螺栓左右接头受力呈中心对称式,钢套环屈服发生在倒角处;2)接头受剪切作用下的位移-荷载曲线分为3个阶段:接触阶段、工作阶段、失效-破坏阶段,工作阶段接头抗剪刚度最大;3)增大钢套环厚度可提升接头抗剪承载能力;直螺栓直径每增加2 mm,接头第一阶段抗剪刚度提高8.2%~10.0%。