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关键词： 锡矿   多场耦合   数值模拟   成矿化学反应  

摘要： 中低温锡矿作为重要的矿产资源,其形成过程复杂且受多种因素影响.本文聚焦于中低温锡矿的形成过程,采用多场耦合数值模拟方法进行深入探究.通过收集大量与中低温锡矿形成相关的地质、地球化学、金属离子平衡浓度等数据,建立涵盖温度场、压力场等多场耦合的TOUGHREACT成矿化学反应浓度变化数值模拟计算模型,并深入分析了温度和压力的变化对含矿热液中锡离子的化学物质的相互作用和运移.通过多场耦合数值模拟为中低温锡矿的形成机制提供了新的认识,为深部隐伏矿体的探索和研究提供了科学依据.

关键词： 联络通道   机械法   数值模拟   地表沉降   Peck公式  

摘要： 为探究双线隧道及机械法联络通道施工多次扰动下地表沉降变形规律,以广州市海珠湾超大直径盾构机械法联络通道工程为背景,首先利用有限元软件Plaxis3D建立三维分析模型模拟双线隧道及机械法联络通道施工全过程,其次为验证数值模拟结果的准确性,利用修正后的Peck叠加公式计算多次扰动下地表沉降曲线并与数值模拟结果进行对比分析。结果表明:在较硬地层中,联络通道开挖对地层变形影响较小,地表沉降变化最大值约为1.08mm,总体而言施工安全可控。两种计算结果呈现出的横向地表沉降规律基本吻合,地表最大沉降值都出现在先行开挖的左线隧道,且两者差值小于5%。

关键词： 悦来堤防   水动力模型   河道演变   河道治理  

摘要： 松花江桦川县悦来堤防段河道近年来受支汊拓宽影响,河势发生变化,主槽深泓南移迫岸,并在学堂通岛端部左岸及岛尾下游右岸悦来泵站附近形成顶冲点,威胁了悦来泵站及悦来段堤防安全。基于松花江悦来堤防段河道类型及其演变特征,采用Delft3D-flow模型对不同防护方案下松花江悦来堤防段河道的流场特征、流速分布及水位变化进行分析,结果表明清滩+丁坝+抛填防护方案能够明显改善悦来堤防附近流场,消减水流流速30%~50%,可有效遏制该段河道冲刷趋势。研究过程采用的计算方法可为类似工程提供参考。

关键词： 采空区   遗煤自燃   “三带”   数值模拟  

摘要： 为了更好地指导赤城煤矿5-2煤层自燃防治工作,根据赤城煤矿5-2特厚煤层1502-2工作面开采后采空区遗煤特点,并通过在1502-2工作面倾向方向和采空区两巷铺设束管,采集气体进行分析,在现场测定氧气浓度等相关参数的基础上,同时结合数值模拟,得到了工作面自然发火“三带”分布规律,明确了氧化带最大距离并计算出了工作面安全推进速度,这为赤城煤矿5-2煤层制定科学的自燃火灾防治策略提供了坚实的数据支撑与理论依据。

关键词： 虚拟网格法   动边界   双圆柱绕流   漩涡脱落  

摘要： 海洋立管通常以多种管群形式存在,相邻多立管之间干扰特征明显,会加快疲劳损伤,探究其尾流旋涡脱落形态及流场干扰特征,对保证立管系统安全运营有重要意义。基于完全自主开发的虚拟网格浸入边界法求解器,采用有限差分法在交错直角网格上求解不可压缩Navier-Stokes方程、虚拟网格法施加动边界的边界条件、径向基函数等值面方法隐式表示动物体,并识别背景网格属性。采用自主开发的粘性数值求解器,模拟不同布置形式下强迫运动双圆柱绕流问题,分析了多种状态下双圆柱表面载荷和水动力特性的影响及典型流动形态。阐述了不同布置形式和振荡频率下柱体间相互干扰及升阻力系数变化规律及尾涡脱落形态机制,通过数值模拟结果分析了偏斜流、双涡对称脱落和涡列融合等典型流动干扰机理现象,为分析集群形式立管的优化布置提供理论指导。

关键词： 公路隧道   全尺寸火灾试验   数值模拟   烟气扩散   通风控制  

摘要： 针对双洞长距离公路隧道的火灾烟气扩散特性和通风排烟设计,该文设计、开展了多组不同火灾场景下的全尺寸现场试验,分析了气流速度、烟气温度分布、烟气扩散时间等特征参数,获取了火灾情况下的烟气扩散信息,并基于现场试验开展了数值模拟工作,以研究不同机械通风模式的烟气控制效果。结果表明:自然通风条件下,火源上游温度最高点出现在3~4 m处;当机械通风方向与自然风相反时,虽然能稳定烟气层,使上游温度在竖直方向上随高度梯度分布,但也会导致通风的冷却效果减弱,提高烟气温度。此外,该文基于全尺寸试验结果开展数值模拟工作,研究设定工况下较优的通风模式。试验结果可为类似结构的隧道工程的防排烟设计提供数据支撑和技术参考。

关键词： 激光抛光   数值模拟   熔池   毛细力   热毛细力  

摘要： 激光抛光是一种新型的表面处理技术,可有效改善金属材料的表面粗糙度。为了研究激光抛光对316L不锈钢表面形貌的影响,本文建立了二维轴对称瞬态激光抛光数值模型,采用移动高斯脉冲激光为热源,构建与实际材料表面轮廓一致性较高的模型曲面,模拟了抛光模型表面的温度分布、速度大小以及熔池演变过程。结果表明,在熔池表面曲率较大时,毛细力主导熔融材料从波峰向波谷流动;当熔池表面较平滑时,热毛细力主导熔融材料向熔池两侧边缘流动。熔池深度及持续时间对抛光效果有较大影响,熔池深度小且持续时间短时与熔池深度大且持续时间长时表面粗糙度结果均较差,分析得出一组抛光结果较好的激光参数并进行实验,发现抛光后材料表面粗糙度降低了69.5%,验证了数值模拟模型有较高的准确性。

关键词： 飞机荷载   机场跑道   隧道工程   数值模拟  

摘要： 为研究飞机滑跑时机场跑道下伏隧道结构的稳定性,通过建立“五点接触式”飞机六自由度的动力学方程,构建机场跑道-土层-隧道结构协同变形数值计算模型,重点分析机型、道面类型和埋置深度等因素对隧道结构稳定性的影响。结果表明:在不同机型的飞机荷载作用下,主起落架机轮的分布位置越集中,对隧道结构的稳定性影响越大;柔性道面在应力扩散的衰减效应方面明显优于刚性道面,隧道结构的拱顶位置变形程度比其他位置更为显著;随着隧道结构埋置深度的增加,飞机荷载对隧道结构的扰动效应呈现衰减趋势,当隧道埋深结构超过64 m时,隧道结构不再承受飞机荷载的扰动效应。

关键词： 薄壁筒形件   热反挤压   模具设计   数值模拟  

摘要： 针对某40Cr薄壁筒形件原成形工艺流程长、材料利用率低、成本高的问题,提出一种“镦粗聚料+热反挤压”成形工艺方案。基于40Cr等温热压缩试验数据,构建薄壁筒形件“镦粗聚料+热反挤压”有限元模型,并对薄壁筒形件成形过程进行了模拟仿真。分析坯料初始温度和热反挤压凸模结构对成形载荷和成形质量的影响,确定了相关成形工艺参数,在此基础上,对模具进行设计与强度校核,并进行工艺试验。试验结果表明,薄壁筒形件热挤压件结构尺寸、表面质量均符合锻件设计要求,新工艺提高材料利用率50%以上,可用于指导40Cr薄壁筒形件热反挤压成形工艺开发和模具设计。

关键词： 有限元   不锈钢-双钢板混凝土组合板   参数分析   抗剪承载力   数值模拟  

摘要： 文章采用ABAQUS有限元软件建立了六个模型,研究了混凝土强度和剪跨比对不锈钢一双钢板混凝土组合板抗剪承载力的影响。研究结果表明,增大混凝土强度可以提升试件的极限抗剪承载力,而不锈钢一双钢板混凝土组合板抗剪承载力与剪跨比呈负相关。该分析结果可为后续对不锈钢一双钢板混凝土组合板结构设计和性能分析提供参考。