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关键词： 蝶形钢板阻尼器   耗能效率   几何参数   拟静力试验   数值模拟  

摘要： 为了提升新型蝶形钢板阻尼器的耗能效率并优化其几何参数,首先推导了新型阻尼器的初始刚度和屈服力计算公式,然后采用拟静力试验对8个阻尼器试件的失效模式、力学参数和滞回性能进行了对比研究,最后通过67个模型的数值模拟分析,探讨了耗能肋宽度比a/b、高厚比H/t、耗能肋条数n、钢板片数N等参数对阻尼器力学性能的影响规律。结果表明:新型阻尼器力学性能稳定,滞回曲线饱满,极限位移角大于10%,最大等效黏滞阻尼比超过0.4,其力学性能与耗能肋条数n和钢板片数N成比例,便于标准化设计,且初始刚度、屈服力和等效屈服位移均具有良好的理论解析性,理论公式的平均计算误差分别为14.0%、8.4%、-10.9%;通过合理设计耗能肋的尺寸,可实现其全截面屈服的变形状态,使得钢材单位体积耗能量最大达0.217 J/mm^(3),当耗能肋几何参数满足a/b=0.25~0.50、H/t=20~30时,新型阻尼器可实现最优的耗能经济性。

关键词： 水闸工程施工   安全管理   风险控制  

摘要： 水闸工程是水利建设的关键环节,具备调水利流、防洪、灌溉等重要职能。然而,水闸工程施工中存在诸多安全风险,如高空作业、机械设备及电气设备的使用等,可能对工人和环境构成威胁。因此,有效的安全管理和风险管理对于水闸项目的建设至关重要。通过本文的分析,旨在深化对水闸工程项目施工安全管理和风险管理的理解,并为同类项目提供有益的借鉴与指导,同时提升施工过程中的安全性,确保工人安全及投资顺利进行。

关键词： 沸腾传热   微沟槽结构   池沸腾   Fluent   数值模拟  

摘要： 基于流体力学理论,利用Fluent软件建立微沟槽结构气液相变换热的数值模型,分析了9种微沟槽结构表面对池沸腾换热的影响规律。从换热表面温度、表面传热系数等方面进行对比分析,结果表明:换热表面温度随微沟槽槽深的增加、槽宽的减小呈单调递减的趋势。槽宽相同时,传热系数随沟槽深度的增加而增加。槽深相同时,槽宽对传热系数影响较小。当槽宽为0.1mm,槽深为0.2mm,肋宽为0.1mm时,微沟槽表面温度最低、传热系数最高,较光滑平面温度下降3.63%、传热系数上升80.43%。

关键词： 锈蚀钢筋混凝土梁   冲击荷载   锈坑   抗冲击性能   数值模拟  

摘要： 为研究锈蚀钢筋混凝土梁抗冲击性能,本文采用数值模拟方法,从锈蚀率、冲击速度、锈蚀钢筋数量与位置等方面进行分析,抗冲击性能主要从跨中位移、冲击力等进行表征。结果表明:冲击速度为5 m/s时,锈蚀率从0%增加到15%,梁的跨中位移增加11.85%,即跨中位移随着锈蚀率的增加而增加;锈蚀率为10%,冲击速度为3~7 m/s时,梁跨中位移峰值增加了4.1%~7.7%;冲击持续时间随着冲击速度的增加而增加,在每一个速度下,锈蚀后冲击持续时间增加了4.84%左右。钢筋锈蚀会导致钢筋混凝土梁抗冲击性能减弱,研究成果可为锈蚀钢筋混凝土结构的加固提供参考。

关键词： 大长径比筒型锻件   非均匀热处理   碳化物   多物理场变化  

摘要： 通过JMatPro软件确定了40CrNi4Mo1V钢和其各相的材料特性参数,并通过Deform有限元软件模拟了该材料制备的大长径比筒形锻件在基于实际工况下的非均匀热处理过程,计算结果成功预测了筒形锻件温度场、组织场和应力-应变场的变化趋势,揭示了多种碳化物的溶解析出规律。结果发现,在非均匀热处理过程下,大长径比筒形锻件变截面与首尾端处更易产生应力集中现象,且锻件尾部会有明显塑性弯曲,最大平均应力可达150 MPa以上;在淬火后,锻件残余奥氏体含量可降至0.91%,马氏体含量增至98.4%;此外,锻件回火温度越高,碳化物析越快,相同时间内锻件硬度越高。

关键词： 安全工程   正交试验   喷雾水   火场排烟   火灾   数值模拟  

摘要： 喷雾水排烟是火场排烟的手段之一,喷雾水参数的设置对烟气的夹带影响显著。为探究喷雾水参数对建筑火场排烟效果的影响,基于火灾动力学模拟器(Fire Dynamics Simulator,FDS),以某医院建筑为例,建立喷雾水排烟的火灾动力学模型,应用正交试验得到了喷枪流量、喷雾角度、喷雾速度、液滴粒径及喷枪位置5个参数对排烟效果的影响,通过极差分析和方差分析得到了最优的参数组合,并将最优参数与无喷枪的情况进行了对比。结果表明:喷雾水参数对于其排烟效率而言尤为重要;喷枪位置对于喷雾水排烟起决定性作用;随着液滴粒径的降低及喷雾角度的增大,排烟效果逐渐显著;5个因素对喷雾水排烟的影响从大到小依次为喷枪位置、喷雾角度、液滴粒径、喷雾速度和喷枪流量。研究结果可为火灾扑救过程中喷雾水排烟的科学应用提供一定参考。

关键词： 堆石混凝土   徐变   堆石率   SCC强度   加载龄期   数值模拟  

摘要： 徐变是堆石混凝土的基本性能之一,由于试验研究难度较大且耗时较长,目前对堆石混凝土徐变性能的研究较少。为此,基于材料—结构耦合分析方法,建立堆石混凝土徐变试验有限元模型,研究了不同影响因素下的徐变发展规律。结果表明,与自密实混凝土不同,加载龄期对堆石混凝土徐变的影响较小,以加载龄期28 d徐变系数为基准,3、7、14、90、180、365 d的徐变系数与其徐变系数比值分别为1.06、1.03、1.01、0.98、0.97、0.94;自密实混凝土强度对堆石混凝土徐变影响也不大,以RFC-C15的徐变系数为基准,RFC-C20、RFC-C25、RFC-C30徐变系数分别降低了3.2%、7.3%、10.1%;堆石率是堆石混凝土徐变的重要影响因素,徐变随堆石率增加而减小,建立了不同堆石率的堆石混凝土与自密实混凝土徐变应变的关系。研究结果可为进一步明确堆石混凝土的徐变规律提供方法和依据。

关键词： 油藏数值模拟   嵌入式离散裂缝模型   热-流-固耦合   并行计算   网格  

摘要： 复杂裂缝系统热-流-固耦合流动广泛存在于非常规和深层油气藏开发过程中,由于裂缝系统热-流-固耦合数值模拟计算量巨大,并行计算技术是实现裂缝系统精细数值模拟的有效方法。对基于通用网格嵌入式离散裂缝模型的热-流-固耦合大规模并行数值模拟技术进行了研究。首先,基于区域分解方法,研发了嵌入式离散裂缝模型大规模并行求解技术,并且提出了在非结构网格中,基质与裂缝两套独立系统的连接关系分解方法。其次,针对多组分热-流-固耦合问题,使用有限体积法实现了组分流动、传热与力学控制方程的统一数值离散,使用顺序隐式牛顿方法对耦合非线性问题进行并行迭代求解。最后,通过与解析模型对比验证了数值方法的准确性,并且将数值模拟器应用于多层页岩气藏立体开发、深层高温裂缝性油藏注水开发数值模拟,并且在不同并行规模下对并行计算性能与可扩展性进行了分析。实现的并行数值模拟技术能够对实际工程中的三维离散裂缝系统进行大规模精细并行数值模拟,并且在不同的并行规模下都取得了良好的并行性能与可扩展性,能够成为裂缝性油气藏开发的有效设计与分析工具。

关键词： 混流式水轮机   数值模拟   部分负荷   压力脉动   噪声特性  

摘要： 为研究水轮机在部分负荷工况下运行的压力脉动和噪声特性等,采用SST湍流模型并使用仿真软件对某具体水轮机模型进行不同负荷工况的数值模拟计算.结果表明:时域中从蜗壳至转轮出口处压力脉动幅值基本稳定在一个范围内,其中转轮部分压力脉动幅值最大,尾水管进口至出口压力脉动幅值先增大后减小.频域中从蜗壳至活动导叶,主频的位置是在叶频处,且越远离转轮其主频振幅越小,转轮两侧的压力脉动频率振幅较高,说明压力脉动受动静干涉影响很大.不同负荷工况产生的噪声辐射水平和指向性分布在各个方向是相似的:声压级分布的规律相同,水轮机周围声压幅值最大,声压幅值随场点离水轮机越远而越低.在叶频处,噪声声压分布呈明显的偶极子特性,不同负荷工况的外场噪声指向性分布图中极小极大值的位置基本相同.研究结果可以为优化水轮发电机组运行技术提供理论支撑.

关键词： 盾构隧道   数值模拟   注浆压力   沉降  

摘要： 依托某地铁盾构项目,聚焦于盾构隧道施工中地面沉降控制难题,运用ABAQUS有限元模拟软件进行数值模拟,从注浆压力的角度切入展开研究。构建准确的盾构隧道施工数值模型,系统分析不同注浆压力工况下隧道周围土体的力学响应与变形特征。模拟结果表明:注浆压力与地表沉降之间存在显著关联。当注浆压力过低时,无法有效填充盾构施工间隙,致使土体损失增大,地表沉降加剧;而注浆压力过高,则可能引发土体劈裂、隆起等异常现象,同样不利于地表沉降控制。确定能使地表沉降最小化的最优注浆压力范围,并寻找出该项目最大注浆压力阈值,为实际项目盾构隧道施工提供了极具价值的注浆压力设定依据。