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关键词： 水利水电   水闸   泵站  

摘要： 为进一步满足人民群众多样化的生产与生活需求,水利水电工程管理人员在顺应社会发展理念的同时,加强了对水资源利用的管控,减少江河泛滥等不合理问题带来的经济损失.以某工程为例,分析水利水电水闸施工技术﹑水利水电泵站基础施工技术,以期为水利水电水闸及泵站施工的有效推进提供参考.

关键词： 爆震波   韦伯数   RP-3煤油   液滴破碎   火焰形态  

摘要： 利用Volume of Fluid（VOF）多相流模型和RNG k-ε湍流模型，通过数值模拟方法研究了不同初始压力（20 kPa、30 kPa和40 kPa）和当量比（0.8～1.2）下，爆震波对煤油液滴破碎、蒸发及火焰形态的影响。结果表明，RP-3煤油液滴在爆震波作用下的破碎行为根据液滴形态特征，主要分为褶皱期、挤压期、发展期和后期四个阶段。液滴蒸发特性受韦伯数的影响较小，拟合出液滴迎风面位移S与We的线性关系式，液相质量百分比在破碎形态稳定前保持在41%～56%范围。液相蒸发速率随时间先增大再缓慢下降。随着韦伯数的增大，液滴迎风面位移量的增大速率减小，扁平化速率加快，液滴燃烧过程中的“钳形”火焰变得更紧凑且卷吸更深，旋流火焰的尺寸和弯曲度也逐渐增加，而不规则的全包火焰形态更加复杂。

关键词： 潜体   内孤立波   载荷   数值模拟  

摘要： 分层海洋中大振幅内孤立波频发，往往会对水下潜体等产生突发性载荷，甚至可能导致其失稳，引发“掉深”危险。为了研究大振幅内孤立波作用下固定潜体载荷特性，采用计算流体力学（CFD）的方法进行数值模拟，首先，针对大振幅内孤立波，提出了基于强非线性aHOU理论的内孤立波数值造波方法，采用速度入口造波的方式在计算域内生成内孤立波，建立了大振幅内孤立波与固定潜体相互作用数值计算模型。在此基础上，通过将建立的数值模型计算结果与实验数据对比，验证了数值模型的准确性和可靠性。最后，分别采用回归分析和控制变量法，探究波幅和潜深参数对内孤立波作用下潜体载荷特性的影响，获得了潜体在内孤立波波面上方、穿越波面和位于波面下方三种工况下潜体内孤立波载荷特性。研究表明，潜体内孤立波水平载荷正幅值与波幅存在能够定量表征的线性关系；内孤立波垂向力的作用时间与潜深相关，且在潜体穿越波面的工况下垂向力主要成分为压差力。本研究为深入理解内波作用下潜体“掉深”问题提供了理论基础。

关键词： 桥梁工程   抖振   时域分析   非高斯紊流   均方根响应   有限元法  

摘要： 在研究紊流影响下的桥梁抖振现象时，高斯过程假设具有广泛的适用性，通常用于3个方面：紊流、风荷载和风致结构振动。然而，非高斯紊流存在于大气边界层中，尤其是在热带气旋中心附近；这种紊流表现为高速短时气流，对结构的动力性能和可靠性不利。因此，分析非高斯紊流对柔性结构特别是大跨度桥梁的影响，并将其风振响应与常规高斯紊流的风振响应进行比较十分有必要。采用有理函数逼近非定常自激气动力和气动导纳的桥梁时域抖振分析方法，对高斯和非高斯紊流激励下的振动进行了计算，采用Hermite多项式变换模拟了非高斯紊流的时程；通过蒙特卡罗模拟，得到了桥梁抖振响应的统计结果。研究表明：尽管由高斯或非高斯紊流所激励的桥梁随机振动过程都满足高斯过程假设，但在相同风速下，非高斯紊流偏度增大了抖振响应的平均均方根值和极值；增长率随着平均风速的增大而减小，极值因子在紊流偏度增大时会有些许增加。

关键词： 黄砂岩   CT扫描   三维重构   微观结构   热损伤  

摘要： 在深部等复杂地质环境中，岩石力学特性及损伤特性对高温工程的开展具有决定性影响，为深入探究高温岩石的力学性能及其在受载过程中的损伤机理，以不同温度(25、200、400、600、800 ℃)作用后的黄砂岩为研究对象，基于X射线断层扫描技术(CT)获取黄砂岩内部孔隙数据及三维模型，分析黄砂岩孔隙率随温度变化规律，结合数值模拟探究黄砂岩微裂纹演化规律及损伤机理，从微观层面揭示高温作用下岩石热损伤机理。结果表明：随温度升高，黄砂岩总孔隙率呈二次函数形式增长，面孔隙率均匀度随之降低；黄砂岩产生热损伤的主要因素包括：高温脱水、矿物成分热分解、矿物颗粒膨胀；热分解及颗粒膨胀导致的孔隙率增加为造成热损伤的关键因素；25～400 ℃阶段，不同矿物颗粒膨胀挤压，导致局部应力区域出现，黄砂岩内部裂纹以晶间裂纹为主；400～800 ℃阶段，黄砂岩内部矿物成分相变、分解，导致局部应力区域增大，黄砂岩内部裂纹以晶内裂纹为主。以黄砂岩孔隙率定义损伤变量，构建了热作用下黄砂岩损伤演化模型，可为高温岩石力学的损伤机理研究提供研究思路和支撑。

关键词： 横向滑坡   埋地管道   数值模拟   力学响应   参数敏感性  

摘要： 为了研究横向滑坡作用下管道的参数敏感性，通过有限元模拟研究了不同滑坡、管道和土体参数下管道位移和轴向应变的变化特征。研究结果表明，管道力学响应随着滑坡位移和倾角的增大而显著增大，尤其是滑坡倾角大于40°时。埋地管道横向滑坡中受影响的管道长度和位移随滑坡宽度的增大而增大，但当滑坡宽度大于20 m后，管道轴向应变在滑坡区明显减小，管道危险性显著降低。管径、壁厚、管材与埋地管道力学响应呈负相关，内压、埋深、土体弹性模量、黏聚力与埋地管道力学响应呈正相关。本研究探明了横向滑坡灾害下埋地管道的参数敏感性，对于保障横向滑坡下的埋地管道安全具有重要意义。

关键词： 氧弹   热量计   燃烧热   热阻分析   温度场   数值模拟  

摘要： 氧弹内热量传递过程中温度场变化对优化氧弹结构和提升热量计整体测量精度极为重要。而因氧弹结构的限制，目前无直接测量氧弹内部温度场的方法。本文基于真空绝热式热量计的氧弹结构，采用ANSYS2022R1 FLUENT构建物理模型，提出数学模型，优化网格划分，规范边界条件定义，设置五个温度监测点，将燃烧热值等效为体积热源，采用热阻分析法定量分析了不同监测点与热源之间的热传递过程。比较分析相同结构不同材料（不锈钢316、铝镁合金5052、纯铜）、相同材料不同壁厚、相同容积不同内径等条件下温度场变化情况。经数值模拟后得出，氧弹的材料为铝镁合金5052、壁厚为3.5mm、内半径为30mm更符合真空绝热式热量计的需求。

关键词： 复合管   旋转挤压   数值模拟   工艺参数   变形模式  

摘要： 旋转挤压工艺为镍基/铁基形状记忆合金复合管成形提供了可能的新途径，但由于两种材料强度、塑性等差异较大，成形过程中容易出现变形不协调和不均匀，导致界面流速差大、分层等问题。为此设计了3种变形模式，通过有限元模拟研究了坯料温度、挤压比和模具角度对复合管旋转挤压界面成形质量关键指标——界面流动速度差和径向压应力的影响规律。发现：随着坯料温度、挤压比和模具角度的增大，3种变形模式下的界面流动速度差均呈现增大趋势；随着坯料温度的降低和挤压比的增大，3种变形模式的径向压应力均呈现增大趋势；随着模具角度的增大，内定外缩和内扩外缩模式的径向压应力呈现减小趋势，而整体缩径模式的径向压应力却呈现增大趋势；综合比较后确定了旋转挤压合理的变形模式：内扩外缩模式。

关键词： 点阵材料   比力学性能   尺寸效应   拉压不对称性   数值模拟  

摘要： 点阵材料是一种轻质多功能周期性多孔材料，相较于传统材料，点阵材料具有高比强度、高比刚度以及优良的吸能性和抗冲击性能，广泛应用于航空航天、交通运输、机械零部件轻量化设计等领域。本文根据金刚石晶格中的碳原子排序分布，构造了两种仿金刚石晶格构型点阵材料（Cube nested Slanted Cube，C-SC、Cube nested Regular Octahedron，C-RO）。利用选择性激光熔化成型（Selective laser melting，SLM）技术制备了三种相对密度的C-SC （20.6%、27.8%、35.4%）、C-RO （22.3%、30.1%、38.2%）点阵材料，采用实验和数值模拟相结合的方法，对新型点阵材料的力学性能进行研究，包括尺寸效应、变形模式、拉压不对称性以及不同相对密度下的比力学性能，实验数据以及数值模拟结果表明在单轴加载工况下，C-SC与C-RO存在尺寸效应，当边长方向上晶格数目大于4时，C-SC与C-RO的整体力学性能趋于稳定。在所研究的范围内，新设计的C-RO以及C-SC点阵材料的比刚度比已有的几种点阵材料面心立方构型（Face Centered Cube，FCC）、顶点立方构型（Vertex Cube，VC）、边缘立方构型（Edge Centered Cube，ECC）、体心立方构型（Body Centered Cubic，BCC）、Z支柱体心立方构型（Body Centered Cubic added with bar in Z direction，BCCZ）、面心立方-双体心立方结合构型(Face Centered Body Centered Cubic，F2BCC)最高分别高709%、520.7%、393.1%、300%、163.4%、535.3%以及809.8%、616.1%、490.4%、397.8%、200%、655.1%。C-SC与BCC、F2BCC相比，比强度最多提高了43.2%和34.9%，与FCC基本相等；C-RO的比强度比BCC、F2BCC最多提高了42.1%和36.4%，比FCC提高了3.8%。

关键词： 隧道洞口段   围岩变形   支护结构应力   归一分析法   数值模拟  

摘要： 为提高强风化泥岩地层下大跨度隧道进洞安全性和设计参数合理性,基于云南新楚大高速公路古城隧道,采用现场实测和数值模拟的方法,对强风化泥岩地层下大跨度隧道洞口段施工力学特征进行了系统研究,结果表明:(1)随时间和施工进度的发展,地表沉降、初期支护变形和初期支护应力的日变化率分别由6%/d、7%/d、4.8%/d降低至1%/d以下;(2)洞口K185+220～235超浅埋段围岩的前期变形率较大,第1周和第3周的变形量分别为30%和80%以上,而洞口K185+240～248浅埋段围岩第1周和第3周的变形量仅为15%～35%和50%～70%;(3)地表沉降、初期支护变形和围岩压力最大值并非位于隧道拱顶中心处,而是位于拱顶右侧上覆土厚度最小位置;(4)拱顶部位初期支护各构件表现出明显的受力协调性,中台阶开挖前,拱顶部位初期支护各构件应力达到二次衬砌施工前总应力的15%～35%;下台阶开挖前,达到总应力的60%～80%;仰拱开挖前,达到总应力的75～85%。相比之下,拱腰和拱脚部位初期支护各构件的受力协调性则不明显,各构件应力随施工工序的变化较大,其中拱脚处钢架净空侧的应力变化最为频繁。研究成果可为该工况下隧道洞口段支护参数优化和预留变形量设计提供依据。