教学课程资源库 更多>>

关键词： 海滩风暴响应   剖面变化过程   台风“塔巴”   XBeach数值模型  

摘要： 频繁且严重的风暴事件影响下海滩侵蚀呈现普遍加剧的趋势,理解风暴事件影响下的海滩剖面变化过程对于砂质海岸侵蚀防护至关重要。为厘清海滩剖面对风暴的响应特征,本研究结合台风期间的现场观测和XBeach数值模型,揭示了台风“塔巴”影响下的浙江舟山朱家尖岛东沙海滩剖面形态变化,探讨了不同因素对于海滩风暴响应的影响。东沙海滩剖面在台风“塔巴”影响下展示出了显著的剖面上部冲刷、下部淤积的规律,且在位于离岸400 m的砂−泥分界线向海一侧,地形几乎无变化。对不同风暴情景计算发现,有效波高控制剖面的冲淤幅度,潮位控制冲淤的位置,风暴波高较大时细到中砂粒径范围的不同设置造成的剖面变化差异较小,有海滩养护时剖面变化停止点的离岸距离更远。本研究结果可为砂质海岸风暴侵蚀防护提供科学参考。

关键词： 码头桩基   冲刷防护   工程渣土   固化土   流动性   抗剪强度  

摘要： 冲刷防护是码头桩基设计维护中需要面临的重要问题之一。探索固化渣土用于桩基冲刷防护的可行性,即利用工程建设渣土添加适宜的固化剂形成固化土,通过适宜方式对桥墩冲刷区进行覆盖,增强床面的抗冲性能,从而起到防护作用。针对不同的固化土配方,对其流动性、抗剪强度以及抗冲刷情况进行物理模型试验以及数值模拟研究。试验结果表明,固化土塌落直径随着水土比的增加而增加,并且固化土的流动性随时间降低较快;固化土的抗剪强度随时间而缓慢提高,灰土比提高,固化土强度亦会随之提高;固化土整体对水流冲刷侵蚀抵抗效果较好,可用作新型的冲刷防护材料;在水下环境中,固化土的强度也会随时间不断增加,耐久性能良好。

关键词： 非均匀电场   水颗粒   介电泳力   数值模拟   运动规律   静电聚结  

摘要： 针对管式电场破乳设备中常用的环形电极结构,在采用理论分析、微观观测实验验证计算流体动力学(CFD)数值模型准确性的基础上,开展了非均匀电场中水颗粒介电泳运动特性的数值模拟研究,考察了电场参数、水颗粒尺寸参数、物性参数等对其运动的影响规律。结果表明,随着施加电压占空比的增大,水颗粒瞬时速度波动幅度先增大后减小,在占空比为50%时波动幅度最大,总体呈现波动式增大;随着电场频率增加,水颗粒平均速度呈现先上升后下降的趋势,在电场频率为1000 Hz时水颗粒平均速度达到峰值,但总体来看电场频率对水颗粒平均速度的影响不大。水颗粒与环形电极中心距离减小时,水颗粒所处位置的电场强度和电场梯度增加,造成水颗粒平均速度迅速增大;水颗粒直径为0.3~1.0 mm时,随着水颗粒直径增大,介电泳力与阻力同时增大,但介电泳力作用更强,导致水颗粒平均速度增大。随着油相黏度增大,水颗粒速度快速减小,当油相黏度增大到大于50 mPa·s后趋于平缓。在介电泳力作用下,水颗粒向环形电极中心运动,促进了偶极聚结。该研究结果可为管式电场破乳设备的设计研制和优化提供理论依据。

关键词： 水库溃坝   洪水演进   数值模拟  

摘要： 水库溃坝洪水分析可为水库防洪抢险预案、风险管理、灾害评估等提供重要的技术支持。现以碗米坡水电站为例,运用HEC-RAS二维水动力学模型,模拟分析不同情景下瞬间溃坝洪水过程,获得下游淹没时间、淹没水深等重要的水情信息。分析模拟结果发现,淹没区水深基本全部为危险深度,淹没区水深基本都超过3m,淹没区河道和水库附近流速最快,危险性高,不同方案下溃坝洪水的洪峰流量均随着距坝址里程的增加而衰减,不同溃坝方案下由于入库流量和初始下游河道水位的差异对各断面洪峰流量的影响显著不同。研究可为下游防洪决策提供数据参考和技术支撑,也为其他大中型水库工程溃坝分析提供借鉴意义。

关键词： lon kinetics   Supra-thermal ions   Large-angle collisions   Non-equilibrium ignition   Inertial confinement fusion   Burning plasmas  

摘要： Although ignition had been achieved at the National Ignition Facility(NIF),recent observations of the experiments indicate novel physics that beyond theoretical predictions emerge,e.g.,the neutron analysis of experiments has revealed deviations from the Maxwellian distributions in ion relative kinetic energies of burning plasmas,with the surprising emergence of supra-thermal deuterium and tritium(DT)ions that fall outside the predictions of macroscopic statistical hydrodynamic *** our newly developed hybrid-particle-in-cell code,incorporating the newly-proposed model of large-angle collisions,we infer that that this could be attributed to the increased significance of large-angle collisions among DT ions andα-particles in the burning *** and unprecedented kinetic investigations into the implications of large-angle collisions in the burning plasma have yielded several key findings,including an ignition moment promotion by~10 ps,the presence of supra-thermal ions below an energy threshold,and approximately twice the expected deposition ofα-particles *** rationality of our findings is confirmed through the congruency between the neutron spectral moment analyses conducted by the NIF and our kinetic simulations,both highlighting progressively widening disparities between neutron spectral moment analyses and hydrodynamics predictions,which becomes more pronounced as the yield *** kinetic simulations with large-angle collisions not only provide novel insights for experiment interpretation but also open new research opportunities for the largely unexplored regime of the nuclear burning plasmas,which are distinguished by their exceptionally high energy densities and hold immense potential for illuminating the intricate physics that underpins the evolution of the early universe.

关键词： 地应力场   XGBoost算法   智能反演   隧道工程   高地应力   数值模拟  

摘要： 以西南地区某深埋特长隧道为研究对象,创新性地运用XGBoost算法,提出了一种地应力场智能反演手段。通过构建三维数值模型,搭配多组荷载边界条件样本,经XGBoost算法训练,确定最优应力边界条件,进而反演出隧道的初始地应力场。结果表明,反演值与实测值的相对误差在-10.52%~12.45%,反演方法能够较好地还原地应力分布特征。

关键词： 综合排水系统   水损坏   治理方案   数值模拟  

摘要： 目前,一部分项目对改扩建道路的排水系统不够重视,导致公路的承载能力不够,行车安全性不高,路面甚至出现水损坏。针对该现象,文章依据实际工程对原有道路排水系统病害进行了分析,提出了有针对性的治理方案,通过数值模拟对方案进行了优化。针对排水系统中的中央分隔带排水和路面内部排水进行方案设计,通过数值模拟验证了方案的有效性。同时,对公路改扩建综合排水系统的科学性和有效性进行研究,为推动公路建设的可持续发展提供了理论依据与实践参考。

关键词： 预应力钢筒混凝土管(PCCP)   管芯缠丝   环向变形   纵向变形   原型试验   数值模拟  

摘要： 预应力钢筒混凝土管(PCCP)在管芯缠丝时,管芯内表面有时会出现环向裂缝。通过在PCCP管芯生产过程中植入光纤光栅传感器,测量了管芯缠丝过程中钢筒的环向应变、管芯内表面的环向和纵向应变,并进行了有限元数值模拟,揭示了管芯缠丝变形的普遍规律。基于此,提出了降低管芯纵向应变峰值的改进方案。研究成果可为PCCP设计和缠丝过程改进提供参考。

关键词： 盾构隧道   超前致裂   爆破损伤   数值模拟  

摘要： 针对盾构法隧道掘进过程中经常遇到坚硬基岩侵入的问题,结合钻爆法和盾构法隧道掘进施工特点,提出了一种盾构隧道水平单孔多次爆破超前致裂技术,并采用ANSYS/LS-DY⁃NA软件开展数值模拟研究。结果表明,运用完全重启动技术和初始体积分数法,后续爆破完全继承了模型上一次爆破后的应力与损伤等相关变量,经过水平单孔3次爆破,隧道模型炮孔底部空腔半径由10 cm逐步扩大至35 cm,模型轴向损伤影响深度由125 cm逐步扩大至916 cm,径向损伤影响半径由68 cm逐步扩大至整个断面,且对隧道周边围岩的损伤较小,可实现盾构隧道掘进路线岩体的超前致裂效果。

关键词： 低空风切变   过山气流   山谷风环流   数值模拟  

摘要： 沧源佤山机场位于横断山区得龙山,冬季飞机在起飞着陆过程中易遭遇低空风切变,造成复飞。应用机场气象站资料、自动气象站和风廓线雷达加密观测资料等,诊断分析了2021年12月29日沧源佤山机场区域出现的一次低空风切变复飞事件。结果表明:冬季一般天气条件下,横断山区盛行偏西南气流,沧源佤山机场东侧坝区存在小尺度局地山谷风环流。午后盛行风加强,机场地面转为一致的西南风,风速增加并超过5.0 m·s^(-1)后,机场东侧坝区谷风风速增加,并伴有垂直上升运动。随着太阳辐射减弱,盛行风开始减弱,东侧坝区内转为山风环流。数值模拟结果也显示:午后盛行偏西南风增强,促使机场地面风速和影响东侧坝区的下坡气流加速,与谷风在机场东侧坝区辐合,产生上升气流,上下层动量交换加强,边界层垂直不稳定加强,产生低空风切变,造成复飞。因此,边界层盛行风与局地谷风环流间的相互作用是造成2021年12月29日佤山机场东侧坝区出现瞬时低空风切变的主要原因。