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关键词： 深埋隧洞   断层带   防渗设计   渗流分析   渗流控制   数值模拟  

摘要： 针对引江补汉工程深埋隧洞穿越黄化断层段,构建水文地质单元尺度三维渗流计算模型,采用非稳定渗流理论,分析隧洞开挖和超前灌排措施对地下水渗流场演变规律的影响,并对灌浆圈质量控制标准、厚度以及排水孔布置方式进行了优化设计。结果表明:当灌浆圈渗透系数控制在6×10^(-6) cm/s、且厚度不小于12.2 m时,可有效阻隔地下水内渗;在强透水带洞段,合理布置排水孔可有效引导地下水外排并降低渗压;在弱透水带洞段,可适当减少排水孔数量,以提升施工效率。研究成果对引江补汉工程黄化断层段的施工设计方案具有指导意义,可供深埋隧洞工程的防渗设计参考。

关键词： 圆弧槽   类弹性碰撞   动量守恒   数值模拟  

摘要： 针对小球在四分之一光滑圆弧槽中的上升与下滑运动的问题,通过定量推导得出小球相对于圆弧槽的速度随角度变化的关系,计算出小球相对于地面的运动速度;通过分析小球与圆弧槽的质量关系,得出小球上行再返回并脱离圆弧槽时的运动情况;通过数值模拟得到小球的运动轨迹,验证了结果的正确性。

关键词： 喷水推进   高速水陆两栖平台   推力减额   体积力法  

摘要： 为研究喷水推进高速水陆两栖平台的推力减额特性,本文基于RANS方程及VOF模型,求解平台自航流场。通过重叠网格方法计算平台的纵倾及升沉运动,同时利用体积力法简化模拟喷泵作用,从而实现喷水推进高速水陆两栖平台自航的数值模拟。采用流线追踪法得到推进器进流面,以动量通量法计算推进器总推力。模拟结果表明,喷水推进水陆两栖平台的推力减额特性在不同航速下表现出不同的特点。具体来说,低航速时,推力减额为正;中高航速时出现负推力减额。在整个航速范围内,阻力增额恒为正,动量减额恒为负,阻力增额随航速增加逐渐减小并接近于零是中高航速出现负推力减额的原因。

关键词： 氦氙混合工质   离心压气机   工质分析   气动设计   数值模拟  

摘要： 空间闭式布雷顿循环采用的氦氙工质与传统空气工质物性上存在明显差异,进而影响循环中关键部件离心压气机的气动性能。本文首先对氦氙物性的进行研究,在此基础上建立了离心压气机数值模型,并基于数值模拟方法对其气动性能进行分析。结果表明:氦氙分子量为40 g/mol时最适合作为循环工质,氦氙离心压气机喘振裕度较高达到29.8%,叶尖泄漏涡经历“生成-发展-扩散”的一系列过程,内部漩涡结构占通道比例随流向不断增加。

关键词： 土石坝   长期蠕变   颗粒破碎  

摘要： 土石坝具有地质条件要求低、经济效益好等优点,被国内外广泛采用。但目前多个大坝在运行期监测到了明显的后期变形,这可能引起上、下游坝壳及心墙的变形不协调,甚至导致大坝裂缝。文章通过单向压缩流变试验,对堆石料长期变形特性及颗粒破碎规律进行研究分析。结果表明,堆石料在长期变形过程中,饱和试样的最终流变变形要高于干样,研究提出的颗粒破碎指标BA与流变变形呈线性关系。研究结果可以为土石坝长期蠕变提供参考。

关键词： 天然气爆炸   开启时间   开启压力   泄压比   数值模拟   峰值超压  

摘要： 实际化工生产中,常使用约束泄爆口等结构对爆炸产生的压力进行及时泄放,泄爆结构的特征参数将决定泄压效果。为探明泄爆面特征参数对天然气爆炸灾害影响,借助AutoReaGas数值模拟,综合分析泄爆面开启时间、开启压力、泄压比对天然气爆炸特性的影响规律。结果表明,室内爆炸超压随泄爆面开启时间的延长而增大,在不同泄爆面开启时间下,超压时间曲线出现两个超压峰值;室内爆炸超压随着泄爆面开启压力的增加而增大,不同泄爆面开启压力下同样出现双压力峰值结构;不同泄压比下,厂房中心位置监测到的超压时间曲线呈三峰值结构。综上所述,缩短泄爆面开启时间、减小泄爆面开启压力、增大泄压比能够有效降低爆炸超压,从而减少爆炸事故严重程度,降低灾害损失,对化工生产过程中的事故防治具有重要的现实意义。

关键词： 高应力破碎巷道   数值模拟   变形破坏特征   钢管混凝土支架  

摘要： 为解决深埋高应力巷道支护问题,以水峪煤矿81103巷道为工程背景,分析了原支护方案下巷道变形破坏特征,结合地质条件和原支护方案对巷道变形破坏特征进行了评价,通过数值试验分析了动、静荷载作用下U型钢支架和钢管混凝土支架的承载性能。试验结果表明,在侧压力系数相同的情况下,钢管混凝土支架的应力约为U型钢支架的一半,变形减少30%~40%。

关键词： 市域铁路   盾构隧道施工   机械法联络通道   偏心开洞   数值模拟  

摘要： [目的]机械法联络通道施工技术在以地铁为代表的6 m级别直径盾构隧道中已得到广泛应用,但在市域铁路这类采用9 m级别直径的大盾构隧道中尚无工程实践案例,也鲜有相关研究。[方法]针对某市域铁路9 m级别直径盾构隧道,建立了“主隧道+联络通道”的三维荷载结构模型,考虑不同的埋深、土层参数、盾构机推力等条件,从不同工况下主隧道特殊管片的变形、轴力、弯矩3个方面分析了机械法联络通道施工对主隧道结构的影响。[结果及结论]联络通道施工引起的附加变形受到埋深和盾构机推力共同影响,当埋深较大时,联络通道施工会增大主隧道收敛变形,埋深较小时则相反,盾构反力的增大会进一步减小主隧道收敛变形。主隧道内力变化主要集中在3环特殊管片中的钢管片部分,其半开洞环在拱腰处的轴力、弯矩均会显著增大,最大出现在运营工况,需要在设计时对其重点关注,而混凝土管片的内力变化则较小。

关键词： 狭长型岩溶   电磁波CT   数值模拟   岩溶探测  

摘要： 狭长形岩溶是岩溶发育的诸多形态之一,在工程勘察中比较常见,是岩溶勘察的难点之一。为研究电磁波CT对狭长形岩溶的探测效果,文章通过数值模拟,并结合工程实例,分析研究了电磁波CT对狭长形岩溶的影响因素及探测能力。研究与应用结果表明:狭长型岩溶的孔间位置、宽度与采样间距对电磁波CT探测成果影响较小,狭长型岩溶长轴方向与钻孔相交的角度对电磁波CT探测成果影响较大、交角越大时,对电磁波CT的探测越有利。

关键词： 大体积混凝土   船闸闸室   水化热   数值模拟   施工宽缝   设计参数   平直缝   阶梯缝   企口缝  

摘要： 布置施工宽缝是大体积混凝土船闸闸室施工的有效温控措施。以平陆运河青年船闸为依托,采用MIDAS/FEA软件建立三维有限元模型,分析3种施工宽缝结构形式和缝宽对大体积混凝土船闸闸室温度场及应力场的影响。结果表明,企口缝对改善混凝土结构的温度应力分布效果更佳;施工宽缝越宽,对闸室底板应力产生的影响越小,工程中推荐采用2~3 m缝宽的施工宽缝。