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关键词： 采矿工程   复合边坡   数值模拟   数理统计分析   敏感性分析   外排运输  

摘要： 为明确露天矿复合边坡各参数变化,确定效益最大化的安全边坡参数,以内蒙古自治区某露天矿北帮边坡为研究对象,对安全距离、排土场高度、排土场边坡角度3个影响因素进行敏感性分析,分析结果表明安全距离敏感性显著。结合排弃运输功分析对复合边坡稳定性影响最大的因素(安全距离)和影响最小的因素(排土场高度),分析结果表明排土场高度对运输成本有显著影响。当设计方案稳定性系数满足安全储备系数时,优先考虑缩小安全距离,反之则优先降低排土场高度。此复合边坡影响因素的研究成果可为露天矿复合边坡优化设计提供理论依据。

关键词： 银河系   数值模拟   放大模拟   星系形成与演化   冷暗物质   流体动力学  

摘要： 标准宇宙学模型是解释和预测大尺度结构形成和演化最成功的模型之一。近几十年来,基于标准宇宙学模型的数值模拟不断加深人们对宇宙结构和星系形成的认知,成为连接理论研究与观测数据的桥梁。银河系作为人类最熟悉且被详细观测的星系,为研究星系形成和演化历史提供了宝贵的样本。综述了近十余年来银河系数值模拟的研究进展。首先介绍了大尺度结构的宇宙学背景和N体模拟的数值技术,分析了星系形成的理论模型和流体动力学模拟方法,详细讨论了影响星系演化的主要重子物理机制及其数值化的亚网格模型;随后重点介绍了模拟银河系的放大模拟技术和一些典型的银河系模拟项目,以及利用银河系模拟缓解小尺度问题的研究现状;最后对银河系模拟的前景进行了总结并提出展望。

关键词： 制导杀爆弹   数值模拟   冲击波   预制破片  

摘要： 终点效应是毁伤效能分析中的重要环节,为准确评估制导杀爆弹的毁伤效能,基于LS-DYNA有限元分析平台开展了终点效应数值模拟研究。构建了战斗部装药和预制破片的三维模型,采用一端点起爆方式模拟空爆。通过数值模拟计算研究了制导杀爆弹破片场分布和冲击波压力场分布,分析了不同距离处钢结构靶板在毁伤元作用下的失效过程,发现了制导杀爆弹爆炸后冲击波与破片分离的时间与位置,以及破片场分布的基本规律,为后续开展制导杀爆弹毁伤效能数值模拟研究提供数据参考。

关键词： 数值模拟   CO_(2)/H_(2)O混合气   低压   叉排管束   凝结换热  

摘要： 碳捕集与封存是实现“双碳”目标的重要途径,超临界水煤制氢耦合CO_(2)/H_(2)O混合工质热力发电系统排气为低压、低温CO_(2)/H_(2)O混合气体,为实现零碳排放及热量回收,冷凝分离CO_(2)/H_(2)O是必要途径。采用Fluent软件模拟了CO_(2)/H_(2)O混合气水平叉排管束外的冷凝换热特性,运用VOF模型、组分输运模型以及利用UDF编写的相变模型加载两相流的质量、能量和组分源项,研究了壁面液膜的形成发展过程和液滴附近流线、速度矢量、液相体积分数的分布,以及速度、蒸汽过热度和不凝气体含量对传热系数和扩散层热阻的影响。结果表明:模拟结果与实验数据相吻合,液膜热阻不随蒸汽过热度变化,但随CO_(2)摩尔分数、入口流速和总压力的升高而减小;混合气体扩散层热阻随CO_(2)摩尔分数和过热度的升高而增大,随入口流速的增大而减小;总传热系数随蒸汽过热度、入口流速和压力的升高而增大,随CO_(2)摩尔分数升高而减小,且局部冷凝传热系数与液膜厚度呈负相关,提出了一种适用于低压CO_(2)/H_(2)O冷凝传热、传质的无因次关联式。

关键词： 镁基复合材料   热变形   动态再结晶模型   数值仿真  

摘要： 为了探究粉末冶金制备的钒颗粒(V_(P))增强AZ31(V_(P)/AZ31)镁基复合材料在热加工过程中的动态再结晶行为及动力学特性,并优化V_(P)/AZ31镁基复合材料的锻造工艺参数,使用Gleeble-3500C型热模拟试验机对粉末冶金制备的V_(P)/AZ31镁基复合材料进行热压缩实验。根据热压缩实验所得应力应变数据,建立动态再结晶临界应变模型以及动态再结晶动力学模型。通过DEFORM-3D有限元软件建模,并引入V_(P)/AZ31镁基复合材料动态再结晶临界应变模型以及动态再结晶动力学模型,对V_(P)/AZ31镁基复合材料的热压缩过程进行有限元分析。结果表明,试样中心区域动态再结晶程度较高,较高的温度以及较低的应变速率能够促进动态再结晶的发生。模拟与实验数据具有较高的一致性,验证了所建立模型的有效性。

关键词： 软弱围岩   初期支护   参数优化   锚杆  

摘要： 针对某软弱围岩隧道工程,文章分析了围岩的大变形机理,并结合现场监测研究了不同断面拱顶沉降和水平收敛的动态变化情况,通过数值模拟进一步研究了不同支护参数对围岩变形和支护系统应力分布的影响。结果表明:通过对4个典型断面的拱顶和拱腰变形进行实时监测发现,变形在开挖初期迅速增长,随后趋于平缓,断面3的拱顶沉降量最大,变形速率较高,拱腰收敛较小,但变形速率也较大,即该断面存在较高的大变形风险;锚杆长度对围岩变形的控制具有显著影响,锚杆长度从3 m增至7 m时,围岩变形得到有效控制,但>7 m后,增大锚杆长度的效果逐渐减弱,7 m的锚杆长度为最佳选择;喷射混凝土厚度的增加对拱顶和拱腰位置的支护效果明显,随着喷射混凝土厚度的增大,拱顶沉降和拱腰收敛变形显著降低,最优喷射混凝土厚度为27 cm,既能提高支护刚度,又能确保经济性。

关键词： 太河水库   溢洪道   泄槽底板   玻璃纤维防裂网   钢纤维混凝土  

摘要： 针对淄博市太河水库溢洪道泄槽混凝土底板存在的问题,着重论述了溢洪道泄槽混凝土底板被破坏的原因,分析维修加固处理方案,阐述丙乳砂浆配玻璃纤维防裂网、钢纤维混凝土等处理方案及注意事项,为类似项目提供借鉴。

关键词： 爆破拆除   爆破切口参数   数值模拟   冷却塔   爆破效果  

摘要： 为探究不同爆破切口圆心角及高度对冷却塔整体倒塌效果的影响,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对结构的倒塌过程进行复现,验证数值模拟的可靠性。在原模型基础上,仅改变爆破切口圆心角和高度,选定14 m、15 m、16 m、17 m、18 m五种爆破切口高度和190°、210°、230°三种爆破切口圆心角,将其正交排列组合,探究两者对爆破效果的影响。得到以下结论:爆破切口圆心角对冷却塔爆堆范围的变化起着主要作用,爆破切口高度起次要作用;爆堆最高点基本位于倒塌中心线上,且分布在塔壁横向断裂位置附近,结构后方塔壁的裂隙出现位置和破碎程度决定了结构爆堆高度和爆堆高度最高点出现的位置;在爆破切口高度一定时,结构的竖向触地速度随爆破切口圆心角的增加而减小;当爆破切口角度圆心角一定时,随着爆破切口高度的不断增加,结构的竖向触地速度呈现先减后增的趋势;此类冷却塔结构爆破拆除时的最优爆破切口圆心角为210°,最优爆破切口高度为17 m。

关键词： 混合励磁   内部液冷   气隙磁密   涡流制动力矩  

摘要： 针对传统电涡流缓速器制动功率密度低和持续制动热衰退的问题,提出一种新型混合励磁液冷式电涡流缓速器。在介绍该新型缓速器结构和工作原理的基础上,建立了其等效磁路分析模型,基于等效磁路法,建立了新型缓速器的涡流制动力矩模型。建立了新型缓速器的有限元分析模型,对不同励磁电流下的气隙磁密、制动特性和空载特性进行了数值模拟,得到了新型缓速器的电磁制动特性,并验证了等效磁路理论计算模型的有效性。结果表明:在相同励磁电流的条件下,新型混合励磁液冷电涡流缓速器的制动力矩明显大于传统纯电励磁缓速器的,当转速为1 000 r/min且励磁电流为40 A时,新型混合励磁缓速器的制动力矩为1 700 N·m,而纯电励磁缓速器的制动力矩为880 N·m。新型缓速器的空载力矩不大于1 N·m。

关键词： 高位收水冷却塔   局部配水   防冻   节能   数值模拟  

摘要： 为提高冬季低负荷工况下自然通风高位收水冷却塔(以下简称高位塔)的防冻节能特性,以我国某两机一塔高位塔为原型,提出六区域单独可控的局部配水方案,建立适用于高位塔局部配水的三维数值计算模型,探究不同局部配水方式对高位塔水温分布特征与迎风侧进风口空气流速的影响,并结合环境温度、风速,分析局部配水下高位塔冬季运行的防冻节能特性。结果表明:局部配水可显著提高高位塔防冻特性,并减小填料底部水温偏差,当高位塔的局部配水方式由外圈配水变为1/2外圈配水、1/4外圈配水,填料底部最低水温从-2.93℃逐渐升高至6.83℃、10.85℃,平均水温与最低水温之间偏差始终为2℃左右;在局部配水尤其是1/4外圈配水下,迅速升高的配水区最低水温有利于高位塔冬季工况下迎风侧防冻的灵活调控。当环境温度从0依次降低至-5℃、-10℃,填料底部平均水温依次降低3.47℃、4.44℃。环境侧风会增大填料底部水温偏差,使得高位塔防冻性能变差。当环境风速从0增大至5 m/s、10 m/s,填料底部最低水温依次降低2.81℃、2.42℃。5 m/s以上大风速下,平均水温与最低水温之间偏差增大至8℃以上。