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关键词： 基坑工程   区间隧道   数值模拟   影响规律   变形  

摘要： 基坑工程施工对相邻区间隧道必然会产生一定影响,了解和掌握基坑施工各阶段的影响尤为重要,通过midas GTS软件研究了基坑工程施工对相邻区间隧道的影响规律:(1)基坑开挖2.5 m,区间隧道变形斜率水平位移>隧道收敛>隧道沉降;(2)基坑开挖至基底,区间沉降明显增加,区间隧道变形斜率隧道沉降>水平位移>隧道收敛;(3)地下结构回筑阶段,区间隧道变形出现回弹,区间隧道变形回弹斜率隧道沉降>隧道收敛>水平位移;(4)施工型钢换撑、拆除支撑阶段,邻近区间隧道水平变形增加较为明显,隧道沉降和隧道收敛略有增加,区间隧道变形增加速率水平位移>隧道沉降≈隧道收敛。

关键词： 计算机仿真技术   流体力学教学   数值模拟   可视化分析  

摘要： 阐述计算机仿真技术在流体力学课程教学中的重要作用,探讨计算机仿真技术在流体力学课程教学中的应用,分析其对教学效果的提升作用,并展望未来的发展趋势。

关键词： 重力热管   数值模拟   气液两相流   充液率   热流密度  

摘要： 应用VOF法研究两相闭式重力热管内部气液两相流动沸腾传热,分析充液率、热流密度、工质类型对管内气液两相行为特征及传热的影响。对管内气液两相分布、工作流体速度矢量、温度分布进行分析,探究管中完整的气泡变化过程;得出适合热管正常工作的热流密度范围和最佳充液率;该最佳条件下,以水为工质的热管等效传热系数是甲醇的1.21倍。

关键词： 沿空巷道   切顶卸压   切顶关键参数   数值模拟  

摘要： 为解决常村矿沿空留巷围岩变形较大及底鼓严重的问题,以常村矿2106工作面为工程背景,综合采用数值模拟、工程验证相结合的方法,开展了沿空留巷切顶卸压关键参数优化研究。模拟验证了切顶卸压对于沿空巷道具有良好的卸压效果,分析了留巷切顶卸压机理。研究结果表明:工作面切顶可有效降低巷道围岩应力集中,卸压效果显著;巷道的卸压效果与切顶的高度及角度呈正比关系,随着切顶高度及角度的增加,卸压效果逐渐升高,切顶高度应尽量大,钻孔长度应超出巷道第一个基本顶。本文研究结果可为类似地质条件切顶留巷参数的选取提供理论依据和实践参考。

关键词： 混凝土细观模型   热力耦合   黏聚力单元   导热性能  

摘要： 基于Python和ABAQUS联合仿真方法,本文采用二维混凝土细观模型,实现了单轴拉伸断裂模拟以及热力耦合作用下热传导的数值模拟。介绍了采用Python脚本进行混凝土随机骨料高效建模的方法、黏聚力(cohesive)单元的参数设置以及基于cohesive单元的热力耦合实现方法。分析骨料体积分数对混凝土准静态单轴拉伸弹性模量、强度及内能的影响,并讨论了不同温度荷载、骨料形状对混凝土弹性模量的影响,以及骨料分布随机性对导热性能的影响。结果表明:随着温度荷载的升高,混凝土的弹性模量降低;骨料的空间随机分布使混凝土导热性能产生随机性;骨料形状对热力耦合作用下混凝土的弹性模量影响不大。该方法为混凝土领域的热力耦合研究提供了高效的数值模拟方案。

关键词： 西沙门大桥   颤振稳定性   静风稳定性   数值模拟  

摘要： 以西沙门大桥为研究对象,针对其所在地区高风速的特殊场景,利用数值模拟,评估该桥在极端风况下的抗风稳定性表现。首先,概述了桥梁抗风稳定性分析的研究现状;其次,通过建立有限元模型及CFD风洞模拟试验,提取了桥梁相关的动力特性与+3°、0°和-3°三个风攻角下的三分力系数;最后,依据《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01-2018),计算该桥在不同风攻角下的稳定性表现。结果表明,在研究范围内,西沙门大桥在各种风况下的抗风性能均符合规范要求。

关键词： 管壳式离心风机   流动特性   流动损失   数值模拟  

摘要： 针对管壳式离心风机内部气动损失较大的特点,采用数值模拟与实验验证相结合的方法,对管壳式离心风机内部流场结构和损失特性进行了计算与分析。结果表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合,最大误差小于10%,从而验证了该数值方法的可靠性。由于较高的转速和气流转向设计,风机导叶段沿轴向旋涡二次流不断增大,同时在叶栅出口存在的螺旋涡结构,增大了风机内部冲击损失和流动损失。研究结果对管壳式离心风机的使用具有一定的指导意义,可为该类型风机的进一步改型优化提供参考。

关键词： 安全工程   海底管道   微生物腐蚀   应力腐蚀开裂   数值模拟  

摘要： 硫酸盐还原菌腐蚀与应力腐蚀是两种典型的管道腐蚀,准确模拟这两种腐蚀耦合作用机理至关重要。为了揭示X80钢在海底环境下的腐蚀演化规律,依据生物催化硫酸盐还原理论确定电化学反应参数,采用小应变塑性模型对管道缺陷处应力应变进行模拟;建立多物理场耦合模型分析硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria,SRB)与应力腐蚀规律。结果表明,SRB和应力腐蚀会相互促进,协同对管道进行腐蚀,通过Mises应力、腐蚀电位、电流密度等指标来预测。腐蚀强度随拉伸应变强度的增大而增快,在拉伸应变为4 mm时缺陷中心强度最大;在相同应变强度下,腐蚀缺陷半径为12 mm时缺陷处应力最大达830 MPa;同时,预测了管道在海洋环境下服役年限的腐蚀缺陷增长量,腐蚀深度随着服役年限呈现逐步扩大的趋势,而且逐步向缺陷中心内部延伸。

关键词： 钢化玻璃   硫化镍颗粒   玻璃自爆   数值模拟   风险评估   应力集中   体积膨胀率  

摘要： 为研究硫化镍颗粒引发钢化玻璃自爆的风险,提出“等效临界体积膨胀率”概念,采用数值模拟的方法,分析了硫化镍颗粒尺寸、形状、所处位置对钢化玻璃自爆的影响程度。为模拟硫化镍相变过程并定量分析钢化玻璃自爆现象,该模拟通过提高硫化镍颗粒的温度使之产生温度膨胀,来等效现实中硫化镍的相变过程。通过观察硫化镍颗粒周边应力及温度变化,判断钢化玻璃自爆时最大主应力分布情况和硫化镍颗粒的体积膨胀率。结果表明:硫化镍颗粒所处位置越偏向中心位置,钢化玻璃自爆风险越大,而当硫化镍颗粒处于压应力区时,钢化玻璃几乎不发生自爆;当硫化镍颗粒形状趋于长球体时,钢化玻璃自爆风险变大,当硫化镍颗粒形状趋于扁球体时,钢化玻璃自爆风险应视颗粒的最大轴长方向来确定;安全起见,建议将硫化镍颗粒粒径大于0.12 mm时钢化玻璃自爆风险标记为极高。

关键词： 水利水电工程   水闸设计问题   其优化措施  

摘要： 水资源作为重要资源,对促进经济发展具有重要作用.水资源的有效利用成为社会关注的重点内容,近年来,水利水电工程建设飞速发展,既能防治水患,又能保障水资源合理利用.水闸作为水利水电工程建设的重要组成部分,科学、合理设计,有利于提升水利水电工程建设质量,增加经济效益和社会效益.为此,本文对水利水电工程中的水闸设计问题及其优化措施深入探究,旨在为相关人员提供参考。