教学课程资源库 更多>>

关键词： 采空区   CO涌出   推进速度   数值模拟  

摘要： 为探索研究回采工作面推进速度对采空区CO涌出规律的影响,以瑞安煤矿1煤层首采层014N1-1工作面为研究对象,基于COMSOL-Multiphysics5.0建立CO涌出规律的数值模拟。通过采场流场理论、采空区气体浓度场理论,研究推进速度对采空区CO分布、采空区CO涌出量、工作面的CO浓度的影响。结果表明:CO涌出量随着推进速度的增加出现了增大→减小→平稳的趋势,得到了瑞安煤矿1煤层首采层014N1-1工作面最佳推进速度为2~3 m/d。

关键词： 格构式造型斜柱   百叶   风荷载体型系数   数值模拟  

摘要： 在保证结构安全和施工简便的前提下,设置百叶外形能够为格构式造型斜柱提供建筑美感,但百叶的长度、间距和倾角均会影响整体结构的风荷载分布以及体型系数。数值模拟结果表明,百叶与下部结构的迎风面位置体型系数最大,随后由中部向两侧方向逐渐减小。百叶设置长度、间距增大时,迎风面的风荷载体型系数呈现减小的趋势,其系数降幅达28%;而百叶设置倾角、厚度的增加会令系数增幅达到30%;因施工误差而导致风荷载体型系数的变化在-10%~+10%。

关键词： 液氢   常重力   无排气加注   加注特性   数值模拟   气相空间压力  

摘要： 为获得对液氢地面无排气加注性能及其影响因素的系统认识,建立二维轴对称液氢无排气加注数值模型,借助Fluent软件研究不同进液温度、进液流量、初始壁温和罐内初始压力对液氢无排气加注特性的影响规律。采用Lee模型和用户自定义程序(UDF)描述液氢在加注中的蒸发、冷凝等相变问题,并考虑气液界面张力。结果表明:在地面加注条件下,液氢储罐内胆中气相空间的压力在加注初期快速升高,然后趋于平稳,到加注后期再次明显增大。当所加入液体温度对应的饱和蒸气压大于容器内部压力时,初期加注将导致闪蒸现象,初始阶段压升显著;进液流量不仅影响加注总时间,还影响加注初期的汽化增压、体系温降程度及加注末期的气氢压缩效应;初始壁温影响加注初期的壁面沸腾增压效应;初始压力对加注初期的压力变化影响较大,当初始压力高于液氢饱和压力时,罐内不发生闪蒸。

关键词： 大断面巷道   拖顶煤巷道   围岩变形   数值模拟   影响因素  

摘要： 针对潞安矿区大断面托顶煤巷道支护难题,以常村煤矿2701采煤工作面区段运输巷为工程背景,基于数值模拟对大断面托顶煤巷道围岩变形影响因素进行了分析。结果表明,随着巷道埋深的增加,大断面巷道顶板和两帮移近量会显著增加;当侧压系数增加时,巷道顶板下沉量先下降后趋于稳定,两帮位移量则先减少再增加;巷道顶煤厚度及煤体强度增加,可以使巷道顶板和两帮位移量减少。不同条件下,巷道两帮的相对移近量均大于顶板下沉量,说明大断面托顶煤巷道的顶板及两帮支护均应该受到重视。研究成果可为大断面巷道支护提供理论指导。

关键词： 地热能   资源量评估   容积法   数值模拟   地质统计学  

摘要： 地热能作为一种清洁、可再生能源,在能源结构调整和碳达峰碳中和目标实现中扮演着日益重要的角色。准确评估地热能资源量,是有序开发利用地热能的前提。文章在分析地热能储量评估意义的基础上,系统阐述了容积法、数值模拟法、地质统计学方法等常用方法的原理,从适用条件、数据要求、评估精度等方面对比分析了不同方法的优劣势,以期为地热能资源评估方法的选择提供参考。

关键词： 客货共线铁路   力学特性   数值模拟   无缝道岔   有限元模型   温度应力  

摘要： 以格库铁路(格尔木—库尔勒)新疆段高原线路无缝化改造为工程依托,分析无缝道岔结构特点和受力特性,通过建立60 kg/m钢轨12号无缝道岔有限元模型分析无缝道岔温度力及位移分布规律,揭示轨温变化幅度对无缝道岔受力与变形的影响。研究结果发现:基本轨附加温度力的影响范围主要集中在岔前10 m至岔后30 m的区域内;在50~65℃的轨温变化范围内,附加温度力的增加幅度在19.3%~23.1%,尖轨尖端伸缩位移的增加幅度约在0.2~0.4 mm/℃;当轨温变化达到约38℃时,限位器子母块开始贴靠,所受荷载增长率约为10 kN/℃。建议建立无缝道岔的健康监测系统并加强养护维修,保障无缝道岔处于良好服役状态。

关键词： 水闸   深基坑   力学特性   变形控制  

摘要： 水闸深基坑开挖过程中会产生应力场导致周围土体变形,诱发安全事故发生。本文对深基坑过程中的土体力学特性和变形原因进行了研究,探讨了深基坑中土体的应力分布和变形原因,提出了基坑地面沉降的预测、监测与防治措施,更好地保障工程的安全实施。

关键词： 结构加固   高强钢绞线网/ECC   试验与数值模拟   受弯性能   承载力   刚度   延性  

摘要： 采用有限元模拟与试验相结合的方法,研究了加固层材料用量、加固材料材性、加固钢筋混凝土(RC)梁特征参数等因素对高强钢绞线网/纤维增强水泥基复合材料(ECC)抗弯加固RC梁受弯性能的影响规律。首先,建立了高强钢绞线网/ECC加固既有无损RC梁有限元分析模型,并与试验结果比较,验证了其准确性和有效性,并采用该模型对关键参数对加固梁受弯性能的影响规律进行系统性分析。结果表明:该加固方法可显著提升RC梁的受弯承载力、刚度、延性,提升幅度分别为7.81%~61.84%、6.35%~40.90%、5.92%~50.16%;随着纵向钢绞线配筋率、加固层厚度和开裂应力的增大,承载力的提升幅度增大,而RC梁纵筋配筋率和截面高度增大会降低承载力的提升幅度;加固层厚度与纵向钢绞线配筋率的增大会增加刚度的提升幅度,而RC梁纵筋配筋率、混凝土强度和截面高度的增大会降低对刚度的提升幅度;延性的提升幅度随着混凝土强度的增大而增加。在此基础上结合相关力学理论,提出抗弯加固界限钢绞线用量计算公式及高强钢绞线网/ECC加固RC梁正截面承载力简化计算公式,与试验及数值模拟结果吻合良好。

关键词： 异种材料   气化冲击焊接   数值模拟   界面行为  

摘要： 针对Al、Fe元素物理化学性能差异大,常规焊接方法焊接性差、接头强度低等问题,通过数值模拟与试验研究相结合的方法,分析不同的碰撞速度、碰撞角度对3003铝合金和0Cr18Ni10Ti不锈钢气化冲击焊接界面行为及产物分布的影响。使用光滑粒子动力学(SPH)方法对气化冲击焊接过程中分析界面行为及温度分布情况进行分析,研究不同的工艺参数条件对界面波形特征的影响规律,得出界面射流产生的条件和界面特征的形成机理,比较不同工艺条件下得到的界面波形特征的变化趋势和界面产物的分布特点。数值模拟和试验结果对推广气化冲击焊接在异种金属材料上的工程应用具有重要的意义。

关键词： 竖井旋流泄洪洞   水力特性   数值模拟   RNG k-ε模型   ANSYS  

摘要： 为了探究竖井旋流泄洪洞的水力特性,以山东某水利工程的竖井旋流泄洪洞为研究对象,通过压强测点获取泄洪洞的压强数据,并提出基于数值模拟的水力分析数值。结果显示,研究使用的数据获取方法可以有效完成泄洪洞的压强数据收集,且研究所得的水力分析结果与试验值之间误差保持在3%以内。表明研究方法能有效进行数据旋流泄洪洞的水力特性分析,对工程设计具有一定的指导意义。