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关键词： 电镀车间   侧吸式排风   均流设计   数值模拟   工程治理   通风防护技术  

摘要： 目的了解电镀车间电镀作业过程中盐酸酸雾等有害物质浓度超标现状,为电镀车间侧吸式排风系统的合理设计提供参考依据。方法2023年7月以西安市某机加厂电镀车间为研究对象,采用职业卫生现场调查、现场检测、理论分析计算、仿真数值模拟等方法,核算排风系统风量需求,提出逸散酸雾综合治理方案,并验证改进效果。结果经过现场勘查与检测,当前排风系统实测总风量为11057.04 m^(3)/h,不满足实际排风风量需求。对电镀车间槽边排风系统所需风量进行核算,并对设计方案进行改进,数值模拟得出,风量核算结果满足系统排风需求。电镀车间原排风罩口风速最大为3.4 m/s,最小为0.292 m/s,风速不均匀度为0.65;进行方案优化后的排风罩口风速最大为12.984 m/s,最小为12.032 m/s,风速不均匀度为0.03,改进效果良好。结论电镀车间盐酸酸雾浓度超标,这是由于排风系统风量过小、风压不足、排风设施及管道酸蚀严重、排风罩设计不合理引起,经改进与验证,综合治理方案对盐酸酸雾的控制效果较好。

关键词： 南大西洋   几内亚湾   SWAN模型   WWIII模型   WWIII-SWAN双层嵌套模型   海浪   涌浪  

摘要： 几内亚湾海域沿岸频繁遭受海浪袭击,研究南大西洋至几内亚湾海域海浪特征及传播特性对西非港口、航道及海岸工程建设意义重大。对SWAN(Simulating Waves Nearshore)和WWIII(WAVEWATCH III)模型在模拟大尺度大西洋和小尺度几内亚湾海域海浪的行为进行比较,发现WWIII-SWAN双层嵌套模型更适合南大西洋至几内亚湾海域海浪模拟。基于该双层嵌套模型进行2021年7月1日至8月31日自南大西洋至几内亚湾海域的海浪模拟,得到南大西洋典型海浪时刻海浪有效波高分布和峰周期分布。研究表明咆哮西风带高强度海浪沿西南方向传播至包括几内亚湾的西非沿岸,有效波高从10 m以上减少到4 m以内,峰周期自西南向东北方向呈明显分层且逐渐增加。南大西洋至几内亚湾的海浪二维谱能量分布也表明南大西洋海浪自西南向东北传播过程中涌浪占据主导,西非沿岸尤其是几内亚湾大部分时间处于14 s以上长周期涌浪作用中。

关键词： 流注放电   流体模型   数值模拟   持续时间  

摘要： 流注放电被应用于消毒杀菌、臭氧生产等领域,其中二次流注放电过程对臭氧有效生产持续时间和效率影响明显,然而氧浓度对二次流注放电过程及目标产物产量的影响还不清楚.为此,开发不同氧浓度下针-板电极二次流注发展过程的流体分析模型,解决高氧浓度下流注放电模拟的非物理分支(branch)问题,分析氧浓度对二次正流注光发射特性的影响,研究不同氧浓度下的阴极转移电荷量和激发态氧原子O(^(3)P)产量,并与实验数据进行对比.结果表明,氧浓度由20%增加至90%后,二次流注放电通道电子密度平均降低90%,电场强度变化小于10%,单次放电持续时间缩短77%,激发态氧原子O(^(3)P)单位能量产率上升64%,同时放电时间缩短会使产量降低50%,但激发态氧原子O(^(3)P)单位能量产率的提高优于单次降产量.氧浓度增大引发氧分子二、三体吸附效应增强和电子密度下降是单次放电产量下降的原因,电子与氧分子碰撞概率提升是单位能量产率上升的原因.

关键词： 群桩结构   VOF方法   双向耦合   结构动力响应  

摘要： 高桩结构是一种港口海岸码头广泛应用的结构形式,其在波浪作用下的结构动力响应是保证码头稳定运行的关键因素。使用ABAQUS软件建立码头三维模型、STAR-CCM+软件建立波浪水槽,采用k-ε湍流模型和流体体积(VOF)运动界面追踪方法模拟波浪,实现码头群桩结构和波浪之间双向耦合的模拟。由于桩距与桩直径的比值大于4,不需要考虑桩间相互影响,对比模型试验误差低于5%精度可以满足要求。结果表明,码头群桩在波高为0.3、0.4、0.5 m下的最大受力和位移均能满足规范要求,桩顶处位移最大为0.66 mm;最大应力产生在群桩前排桩底,为152.4 kPa,桩底区域混凝土易发生失稳破坏,实际工程中应格外关注。

关键词： 银江水电站   尾水渠   鱼道   数值模拟  

摘要： 河床式水电站的机组运行方式决定着尾水渠的流态,将显著影响尾水渠泄流的集鱼、诱鱼效果。建立数学模型对银江水电站尾水渠泄流开展了数值模拟,结合过鱼对象的游泳能力和生活习性,分析了尾水渠泄流与洄游鱼类上溯的适宜度。结果表明:银江水电站尾水渠的泄流适合鱼类上溯,且选择靠近进鱼口的机组泄流更有利于吸引鱼类在进鱼口聚集。

关键词： 铁路路基   砂性土   浅水位地基   地震作用   数值模拟   动力响应   换填碾压  

摘要： 为掌握浅水位砂性土地基地震动力响应规律及换填处理对地震液化的控制效果,基于包银铁路某试验段,采用某典型有限差分数值计算软件进行分析。结果表明:在地震作用下砂性土地基竖向变形发生在路基填筑范围,水平位移发生在路基坡脚处,位移值随地震波加速度峰值增加而增加;在相同加速度峰值地震波作用下,随着深度的增加孔压比增长幅值随之减小,而孔隙水压力增长幅值随之增加;换填碾压处理能减少地震作用引起的变形,提升砂性土地基抗液化能力,随着换填深度的增加,孔压比与孔隙水压的增长幅度随之减小,孔压消散越容易。

关键词： 纤维/基体界面   微观力学   湿热老化   脱黏行为   应力集中系数   有限元分析   复合材料  

摘要： 通过ABAQUS计算软件对干态和湿热老化后的断裂纤维尖端周围的纵向脱黏行为进行研究。提出双线性牵引-分离定律与库仑滑动摩擦定律耦合来建立纤维/基体界面本构模型。结果表明:树脂的塑性性能和应变软化效应对界面脱黏行为同样有很大的影响,通常树脂应变软化效应越好,界面处越难脱黏;湿热老化使界面的性能下降,导致界面更低的应力传递能力,加快了界面剥离,产生更长的脱黏区域;湿热老化降低了相邻纤维上的最大应力集中系数(SCF),证实了差的界面在应力传递方面效率低下。干态下,高的应力集中系数往往会导致相邻纤维更容易发生断裂,纤维断裂快速扩展。该研究为更好地理解各种力学性能参数对纤维/基体界面的纵向脱黏行为以及湿热对单向CFRP纵向拉伸破坏的影响提供了依据。

关键词： 锚杆系统   承载性能   垫板形式   影响参数   数值模拟  

摘要： 以力学理论为基础,根据垫板在荷载作用下的承载性能,建立平板和碗形垫板的承载力理论公式,通过建立“垫板-围岩”三维数值模型,分析荷载作用下垫板形式及结构参数对垫板承载性能的影响,优选出适配锚杆的垫板形式及结构参数。结果表明:在300 kN荷载作用下,锚杆系统若选用碗形垫板,参数应为:尺寸300 mm×300 mm×180 mm,拱高35 mm,孔口半径34 mm,碗底半径60 mm;若选用平板垫板,参数应为:尺寸280 mm×280 mm×255 mm,开孔直径26 mm,锚具半径64 mm。在荷载作用下碗形垫板控制围岩变形效果更好。

关键词： 空间碎片   阻抗梯度结构   超高速撞击   撞击特性  

摘要： 基于AUTODYN有限元软件,研究Ti/Mg厚度比值(简称Ti/Mg比值)、结构厚度/弹丸直径(t/D)比值和撞击角度θ对Ti/Al/Mg阻抗梯度结构超高速撞击特性的影响。结果表明,Ti/Mg厚度比值对外泡碎片云膨胀特性的影响在5%以内,但增加Ti/Mg比值能提高弹丸的破碎程度,Ti/Mg比值在0.625~1之间结构耗能特性最佳;随着t/D比值的增加,外泡碎片云膨胀速度和弹丸中心大碎片质量越小,而结构的单位面密度吸能量降低;斜撞击有利于阻抗梯度结构对弹丸动能的耗散,但会降低弹丸的破碎程度,θ大于40°或50°后,“滑弹效应”对阻抗梯度结构撞击特性的影响较为显著;阻抗梯度结构穿孔面积随Ti/Mg比值和t/D比值的增加而降低,随θ增加而增加,并基于量纲分析拟合出了阻抗梯度结构的无量纲穿孔面积经验计算公式。

关键词： 溶洞   地基基础   倾斜   数值模拟   破坏机理  

摘要： 溶洞发育地层对电力铁塔板式基础的安全性存在很大威胁。采用有限元软件,模拟了剪切发展和荷载位移曲线,揭示不同荷载组合、不同溶洞位置和不同溶洞大小下板式基础的变形机理和承载性能。选择最不利工况并结合实际工程,分析溶洞尺寸、溶洞距离板式基础的水平和竖向距离对板式基础变形机制的影响。采用正常使用极限指标地基倾斜限制值为判据,划定了溶洞发育地层板式基础破坏范围,为板式基础在岩溶地层选址提供依据。该方法可为类似岩溶地层电力铁塔板式基础的选址以及溶洞的处置具有一定参考价值。