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关键词： 桥梁工程   中承式钢拱桥   应力变形分析   施工方案比选  

摘要： 中承式钢拱桥作为桥梁工程中的一种,既能满足交通需求又具备较高的观赏性。以某一钢拱桥安装施工为例,对“先拱后桥”和“先桥后拱”两种施工方案进行比选,并采用Midas/Civil软件对比选后的方案进行临时施工结构和钢拱肋的施工数值仿真模拟计算;最后通过现场施工应力与变形结果的监控实测值来验证仿真结果的正确性,进一步说明比选方案的可靠性。研究成果可为类似工程提供参考。

关键词： 拱盖法施工   隧道洞口   施工方案   方案优化   数值模拟  

摘要： 为优化复杂山区隧道浅埋洞口段施工方案,依托某隧道工程,原施工方案(φ108管棚+三台阶法)无法有效控制变形,故优化为拱盖法施工,并通过数值模拟与现场监测验证其适用性。结果表明:施工方案现场出现多处裂缝与破坏,变形量值大且增长快,并且数值模拟结果显示,变形在拱顶与拱腰较大,应力在拱顶位置集中,表明原施工方案无法维持隧道稳定;优化施工方案采用拱盖法后隧道与地表变形及结构受力大幅减小,对拱顶抑制效果明显;拱盖受力变形集中于拱顶、拱腰与托梁,表现为拱顶下沉两端翘起;对拱盖拱顶厚度与高度进行优化,最终确定拱盖最佳厚度与高度为0.65 m与9.5 m。在原拱盖法基础上减小支护施作步距并加强隧道变形监测与反馈,现场施工与变形情况良好,同时地表变形较小,收敛较快,验证了拱盖法现场适用性。

关键词： 电容器放电   导体棒   电阻   数值模拟  

摘要： 本文对电容器通过导体棒和电阻的放电过程进行了定性分析,用科学计算软件Mathematica对该过程进行了数值模拟,对过程中的几个典型疑问进行了释疑。之后本文改变初始条件,研究了运动的导体棒向电容器充电时呈现的规律,发现物理量共同的变化趋势。

关键词： 孤立波   数值模拟   岸礁   淹没式人工结构物   非静压模型   水动力特性  

摘要： 全球变暖导致海平面上升,珊瑚礁等自然屏障抵御飓风和海啸等极端灾害的能力减弱,因此需在海岸附近布置海堤或淹没式人工结构物等人工屏障,以有效保护海岸。本文旨在通过数值模拟,探究淹没式人工结构物对孤立波在岸礁上的传播、变形等水动力特性的影响。采用非静压模型NHWAVE建立高精度波浪数值水槽,并通过实验数据验证模型,重点分析了入射波高、礁坪水深、人工结构物坡度、人工结构物峰宽及礁前斜坡坡度等因素对孤立波水动力特性的影响。研究表明,淹没式人工结构物会增大波浪反射系数,波浪与水体之间会形成漩涡结构,复杂的流场能有效耗散部分入射波能,从而减缓孤立波的波高和爬高。本文研究结果可为淹没式人工结构物的设计提供参考。

关键词： 气液两相流   离心泵   含气量   试验技术   数值模拟  

摘要： 针对离心泵内气液两相流的研究,详细评述了入流含气量对离心泵叶轮内气液两相流型的影响,以及各类流型下的泵性能和内部流动特点.分析了离心泵内气液两相流型的影响因素,包括泵的几何结构、尺寸、转速、流量等的影响.阐述了离心泵内气液两相流的试验研究方法,以非侵入式的试验测试技术为重点,详细讨论了高速摄影和过程层析成像技术的原理和特点,比较了2种试验技术在离心泵气液两相流中的应用现状和发展前景.总结了气液两相流的数值模拟方法,目前多以欧拉-欧拉双流体模型为基础,在考虑气泡的发展变化过程以及气泡的多尺度特性的影响下,发展出新的数值计算模型,提升了离心泵内气液两相流数值模拟的预测精度,考虑两相流的细节特征是流动仿真的发展方向.最后,总结了在气液两相流条件下改善离心泵性能的方法.

关键词： 超临界二氧化碳   离心压缩机   流场   数值模拟  

摘要： 超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环中的离心压缩机工作在CO_(2)临界点附近,其内部流场与传统空气压缩机相比有较大差别,需对其进行深入研究。基于Sandia SCO_(2)布雷顿循环主压缩机几何参数建立了三维几何模型,采用数值模拟方法对SCO_(2)离心压缩机内部流场进行了仿真研究,探究了CO_(2)物性表分辨率对计算结果的影响,验证了数值方法的准确性,通过流场后处理分析了压缩机内部流场中的几种特殊流动现象。结果表明,采用范围4~40 MPa、270~470 K,分辨率200×200的CO_(2)物性表,可同时兼顾计算精度和成本;使用该数值方法模拟所得性能曲线与实验性能曲线趋势一致。对流场的后处理结果表明Sandia叶轮内部流场存在工质相变现象、尾缘流动分离现象和叶顶间隙二次流现象。分析结果可为SCO_(2)离心压缩机的研究提供有价值的参考。

关键词： 搅拌桨叶   数值模拟   正交试验   两相流   参数优化   混合效率  

摘要： 搅拌桨叶的结构参数直接决定了混合机混合的整体效率。以四叶开启涡轮式桨叶为研究对象,确定了对搅拌混合能力影响最大的四个桨叶参数。以石英砂和丁羟胶作为固液两相混合组分,丁羟胶为主相,石英砂为第二相,选用滑移网格法(SMM)对桨叶的混合过程进行数值仿真,确定了桨叶结构参数对于混合效果的影响规律。分别通过数值模拟和实验两种方式开展正交实验,以混合效率数作为评价指标,为每个参数设置3个水平,通过极差分析法进行计算分析,发现影响混合综合效率的桨叶结构主次因素排序为:桨叶离底高度>桨叶直径>桨叶倾角>桨叶宽度,桨叶结构参数最优组合为:桨叶倾角θ=45°、桨叶宽度b=15mm、桨叶直径d=70mm和桨叶离底高度h=25mm。

关键词： 水利水电   水闸   施工技术   质量管控   对策  

摘要： 随着我国经济与社会的迅猛进步,水利水电建设领域迎来了前所未有的繁荣景象,持续的创新实践与广泛技术推广,显著推动了我国水工建筑技术的飞跃式提升。闸门是水利水电工程的重要组成部分,其施工的好坏直接关系到其防洪减灾和调节水位等功能。本项目植根于我国水利水电工程项目的实践土壤,聚焦于闸门的选型优化、结构设计精进、安装工艺革新及后期维修保养策略,深入分析了闸门施工技术在水利工程施工中的核心运用途径。旨在通过技术创新与方案优化,充分挖掘并发挥闸门的效能潜力。本研究成果有望为我国水利水电工程建设领域的发展提供坚实的理论支撑与科学依据,助力我国水利水电产业向更高水平迈进。

关键词： 排土场   边坡稳定性分析   数值模拟   安全系数  

摘要： 米拉多铜矿南排土场自基建剥离和开始堆排以来,受降雨、地震影响,多次发生滑坡、泥石流等灾害。为解决此问题,以南排土场终了设计整体稳定性为研究对象,在首期、二期排土场稳定性研究结论的基础上,利用GeoStudio软件对三期排土场终了边坡进行稳定性研究。结果表明,三期排土场地下水浸润线随降雨的持续而有所升高,在采取块石堆排优化措施后,排土场在自重+自然地下水+施工荷载、自重+降雨入渗+施工荷载、自重+地震+施工荷载3种工况下的最小安全系数均满足规范要求,排土场边坡在设计工况下处于稳定状态,其中地震工况为排土场边坡的相对危险工况,研究为提高矿山安全性、解决相关问题等提供了一定的参考。

关键词： 桥墩   数值模拟   施工缺陷   力学性能  

摘要： 针对某桥梁工程项目的桥墩在C50混凝土浇筑施工过程中存在振捣不密实、二次浇筑界面开裂的问题,利用ABAQUS有限元软件,建立有施工界面缺陷的三维精细化桥墩数值模型,并进行受力分析。详细探讨了缺陷面位置的混凝土与钢筋的应力分布及变形情况,将分析结果与无施工缺陷桥墩的情况进行对比以评估施工界面缺陷对桥墩力学性能的影响程度。结果表明:有施工缺陷的桥墩在承载力、初始刚度和变形方面相比,于无缺陷桥墩基本无明显变化,施工缺陷会导致桥墩局部混凝土的应力应变出现增大的情况,但均在设计规范要求范围内。为保证后续该缺陷桥墩满足正常使用功能的要求,建议先对缺陷部位清渣、凿毛处理,然后采用高强度灌浆料(强度不低于C50)对该缺陷部位进行填补修复,以满足其正常使用功能要求。