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关键词： 土石坝   渗漏隐患   高密度电法   多期次时移探测  

摘要： 渗漏是土石坝常见隐患之一,对其进行精准探测研究具有重要意义。为解决当前探测方法精准度不够、难以监测渗漏的动态变化等问题,提出了一种基于渗流分析的、考虑渗漏发展的时移高密度电法模拟探测新方法,针对实际探测的噪声干扰问题,采用Python编程为模拟探测添加高斯噪声,深入探究随机噪声对时移反演结果的影响与降低噪声影响的措施。研究结果表明:土坝渗漏隐患随时间的发展在多期次时移探测中表现为相对低阻异常变化区规模、形态等特征的变化,并且采集的数据也发生变化,渗漏发展程度与异常区规模和变化的数值大小正相关;可根据多期次间的异常响应特征变化与位置对应性区分噪声导致的虚假异常;初次探测为渗漏发生前的时移反演在减少虚假异常变化区数量和降低噪声影响方面相较于渗漏发生后的情况表现出明显优势。通过研究,不仅得到渗漏发展过程中时移高密度电法多期次探测图像变化规律,还为降低噪声对探测结果的影响提供了有价值的思路。

关键词： 长钻孔   瓦斯抽采   数值模拟   瓦斯-空气双气体模型  

摘要： 为研究顺层瓦斯抽采钻孔合理封孔长度,基于瓦斯-空气双气体模型,采用有限元模拟软件建立三维钻孔抽采模型,对封孔段煤层瓦斯压力进行监测分析,通20915运输巷现场试验,考察不同封孔长度瓦斯抽采效果。结果表明:受到负压衰减效应,钻孔抽采负压呈指数函数分布,并且钻孔不同位置煤层瓦斯压力减少幅度不同,越靠近封孔位置瓦斯压力减小幅度越小;封孔段瓦斯压力峰值与封孔长度成正相关;根据现场测试,封孔距离为10 m瓦斯抽采浓度在130 d后减小到约10%;而封孔长度为20 m将保持在约30%,封孔30 m的钻孔130 d后抽采浓度保持在60%以上。

关键词： 能量图示   数值模拟   环境调控   思维范式   技术工具  

摘要： 梳理当前建筑节能设计运用数值模拟技术的现实问题,揭示其根源在于建筑师设计思维与工程师科学思维之间的范式差异;进而以"建筑图解"与"虚拟实验"为路径切入,耦合经典建筑剖切图示与可视化性能模拟,提出一种基于设计思维的"能量图示"工具;通过实例应用,验证其量化运算的分析性、空间形态的可视性、设计决策的工具性,并探讨其从空间形式源头促进设计创新涌现的可能性.

关键词： 桩基后注浆   浆液扩散机理   承载力   数值模拟   实验验证  

摘要： 本论文研究目的是探究桩基后注浆浆液扩散机理及对桩基承载力影响规律。采用理论分析,数值模拟及实验验证相结合的研究手段,对桩基后注浆技术综述、浆液扩散模式及其影响因素、浆液扩散数值模拟及实验结果分析进行详细说明,并对浆液扩散机理在桩基承载力中的作用进行分析。研究结果表明,桩后注浆技术可显著提高桩的承载力,浆液的扩散过程受到土体性质,注浆参数及施工工艺等诸多因素的影响。数值模拟和实验结果一致,证明注浆加固技术是行之有效的。并对注浆加固效果进行优化设计,以期对工程实践提供理论依据与技术支持。

关键词： 空化   孔板   初生   准周期性   数值模拟  

摘要： 空化现象广泛存在于管道运输系统等工程领域,空化气泡破灭会产生强大的冲击作用,损伤管道从而引发泄漏。本文通过大涡模拟以孔板内空化为对象对非空化流场、空化初生流场和空化充分发展流场进行了研究,结果表明:(1)空化初生发生在孔板入口的分离转矩区内,是涡核处的低压和大尺度压力脉动共同作用的结果;(2)空化为一准周期性过程,孔板喉部不断经历空腔的初生-发展-溃灭过程,该过程也导致了进出口流量的周期性波动;(3)空化腔在一个周期内的生长和溃灭过程存在对机械能的吸收和释放,即随着局部压力下降到饱和蒸汽压,减少的势能被分成两部分:一部分转化为动能,另一部分被吸收以增加蒸气体积分数,由于空气吸收了能量,减少的势能不能完全转化为动能,表现为速度的堵塞。

关键词： 氢能   镁基储氢材料   热/动力学性能   数值模拟   镁基固态储运氢系统  

摘要： 随着近年来氢能产业的迅速发展,镁基固态储氢材料及其储运氢系统得到了全球的广泛关注,出现了许多突破性研究和进展。在新材料体系设计方面,高性能纳米镁基储氢材料和改性镁基铸造合金的研发有效改善了Mg及其氢化物的热力学稳定性和动力学性能,实现了材料在中低温条件下的快速吸脱氢和低成本应用。在系统开发方面,借助先进的模拟方法和设计策略对镁基固态储氢系统的结构与操作参数进行优化,实现了镁基固态储氢系统的有效热管理。在工程应用方面,世界首台吨级镁基固态储运氢车落地,多个镁基固态储运氢示范应用和加氢站也陆续问世。本文从纳米镁基储氢材料、改性镁基储氢合金、镁基储氢系统开发和示范应用4方面讨论了镁基储氢材料的重要研究进展,总结了其在氢能储运领域的相关工程示范及应用,并对未来的研究趋势进行了展望。

关键词： 道路工程   上跨施工  

摘要： 文章结合某高速公路桥梁上跨既有铁路工程实例,利用有限元程序建立三维地层-结构模型,分析公路桥梁桩基及承台开挖、浇筑、施做墩台、架设桥梁及运营各阶段对既有铁路路基及轨道的影响。结果表明:公路桥梁桩基、承台开挖阶段,既有路基处于卸载状态,出现了轻微隆起变形,随着桩基、承台、墩及上部结构施工,在加载作用下既有路基逐步发生下沉变形,施工过程中铁路路基最大隆起为3.14 mm,最大沉降为4.83 mm;桩基、承台开挖对铁路路基水平横移影响轻微,随着桩基、承台、墩及上部结构施工,施工加载引起桩周地层下沉,进而带动周边土层产生附加横移,施工过程中铁路路基最大水平位移为2.18 mm;轨道受力及位移情况与路基类似,铁路轨道最大隆起为0.6mm,最大沉降为2.68 mm,最大水平位移为1.67 mm,其变形均满足安全控制标准。研究结果可为后续施工方案提供理论参考。

关键词： Dy   铸造缺陷   锥形热顶   数值模拟  

摘要： 设计了一种锥形热顶,利用ProCAST软件对高纯镝(Dy)铸锭真空模铸过程进行数值模拟,探究了热顶锥段高度及锥度对Dy铸锭凝固时缺陷分布的影响。结果表明,锥形热顶能够明显改善铸锭内部缺陷。当锥段高度为130 mm,横截面尺寸为120 mm×126 mm时,铸锭液穴深度最浅,缩孔体积最小,为11.78 cm3。铸锭底部与边部组织为细小的等轴晶和发达的柱状晶,中心部位组织为等轴晶。

关键词： 风-车-桥耦合效应   桥梁结构   动态响应   数值模拟  

摘要： 在桥梁工程领域,风-车-桥的相互作用是决定大跨度桥梁安全与舒适性的核心要素。本研究通过理论探讨、风洞实验及数值仿真等多种手段,全面考察了此类耦合效应对桥梁动态行为的影响。通过对不同条件下风环境特点、车辆行驶状态以及桥梁结构反应的细致剖析,阐明了风-车-桥间复杂交互作用对桥梁结构的具体影响机制,从而为桥梁从设计到施工直至后期维护提供了坚实的科学依据。

关键词： 螺栓连接   横向振动试验   松脱特性   数值模拟   螺纹应力  

摘要： 输电线路长期承受风荷载、导线振动、舞动等动力荷载作用,导致螺栓预紧力损失甚至发生松脱,严重影响输电塔及线路安全。铁塔连接节点通常采用螺栓连接,螺栓承担剪力及横向振动荷载。然而,相关规范仅规定螺栓的紧固扭矩达到紧固及防松的目的,影响防松特性的其他因素往往被忽略,可能影响螺栓的长期紧固状态及日常运行维护。首先,对输电杆塔常用6.8级M16粗制高强螺栓开展横向振动试验,研究了不同频率、振幅和扭矩对螺栓预紧力及防松特性的影响;然后,开展横向振动荷载下螺栓防松特性的模拟分析,并与试验结果及规范规定进行对比验证;最后,考察了横向振动状态下螺栓变形和螺纹区应力,以及不同初始预紧力下螺栓松动规律。研究结果表明:预紧力下降曲线分为快速下降和平稳下降两个阶段,当横向振动频率越小,振幅越大,扭矩越小时,螺栓越容易发生松脱;横向振动荷载下,螺纹区应力分布不均匀,整体呈倒梯形分布;螺纹应力分布由螺杆段向自由端逐渐降低,最大应力点从中间位置移至两侧;预紧力越高防松性能越好。因此,可知规范规定的扭矩法所对应的预紧力较低,建议使用预紧力控制,取0.5倍~0.6倍屈服紧固轴力。