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关键词： 支护结构   数值模拟   锚索技术   现场监测  

摘要： 为研究超大基坑支护结构设计的可靠性,文中以某超大深基坑工程为例,通过GEO5软件对基坑进行数值模拟分析,并与现场监测数据进行对比。结果显示,基坑开挖后,土体最大水平位移最初集中在桩顶,随着开挖加深和预应力锚索技术的应用,位移最大值逐渐转移到桩身1/2处;随着基坑开挖的深入,内部土体出现隆起现象,而受排桩加固的紧邻土体隆起较小,在基坑周边开始出现沉降,且随着开挖深度的增加,桩体沉降量逐渐增加;基坑开挖过程中,桩体周边土体的水平和竖直应力逐渐降低,而基坑侧壁土体的应力分布变化不大,表现出稳定性。

关键词： 高速列车   底部导流板   气动阻力   流场结构   数值模拟  

摘要： 为降低高速列车转向架区域的气动阻力,提出3种不同结构的导流板设计方案,通过对列车底部的气流进行合理引流,进而实现节能降耗的目的.数值模拟采用基于SST k-ω模型的改进的延迟分离涡方法(Improved Delayed Detached Eddy Simulation,IDDES),对安装不同结构导流板的高速列车气动减阻效果进行对比研究,并分析导流板对列车底部转向架区域流场和尾涡的影响.研究结果表明:安装导流板后,虽然列车车体阻力增大,但转向架自身气动阻力大幅降低;因导流板的引流作用,列车底部空气流速变缓,转向架突出部件受气流冲击程度减弱;转向架区域的正压面积大幅减小,前后压力差变小是转向架自身气动阻力降低的主要原因;当列车以350 km/h速度运行时,与原型车相比,模型Ⅰ、模型Ⅱ和模型Ⅲ的整车减阻率分别为8.1%,9.8%和12.1%;受导流板的影响,3种列车模型尾部三维涡旋结构均出现变化,尾车鼻尖附近的湍动能强度也呈现出降低的趋势,说明尾涡对列车的拖拽效果减弱,进而降低了高速列车的气动阻力.

关键词： 尺度分解   初始误差   台风路径   台风强度   数值模拟  

摘要： 本文以2021年台风烟花为例,考察了不同尺度初始误差对台风路径和强度预报的影响。分别由NCEP提供的FNL再分析资料和由ECMWF提供的ERA5资料驱动WRF模式,对烟花进行长时间(14 d)、高分辨率(3 km)的模拟,产生对照试验CTL_F和CTL_E。对比分析CTL_F和CTL_E的模拟结果,并与最佳路径进行比较,将与最佳路径较为接近的模拟结果作为真值,将另一模拟结果作为有误差的预报。将二者的初始场作差,并进行尺度分解,以200 km,2000 km为界限,分解成小尺度、中尺度和大尺度3种误差,分别将这3种尺度的误差叠加到真值的初始场上,再分别进行模拟预报,考察不同尺度的误差对台风烟花模拟预报的影响程度,并分析各种尺度误差对预报误差的相对贡献。结果表明,不论是强度预报,还是路径预报,在前10 d的预报中,中尺度误差起到了决定性作用。而在后4 d的预报中,大尺度和小尺度误差的贡献逐渐凸显,三种尺度误差的效果相当。此外,中尺度误差在前期使得台风路径偏东,强度偏强,而大尺度和小尺度误差使得台风路径偏西,强度偏弱。分析原因显示,初始时刻总误差场的信息主要体现在中尺度误差上,因此中尺度误差在前期的作用最为显著。中尺度误差略微加快了台风增强的速度,显著放缓了台风衰减的速度,而大尺度和小尺度误差略微放缓了台风增强的速度,而明显加快了台风衰减的速度。此外,叠加中尺度误差场后台风具有更强的初始强度,偏东的路径又使得其登陆时间较晚,综上,中尺度误差使得台风强度偏强。而大尺度和小尺度误差由于使得台风路径偏西,较早登陆,因此使得台风强度总体偏弱。

关键词： 沥青混合料   CT图像   单轴蠕变试验   ABAQUS数值模拟  

摘要： 为研究沥青混合料长期变形机制,分析沥青材料在反复荷载作用下的受力变形特性,通过数字图像识别技术(CT),获取不同级配下沥青混合料剖面二值图像,建立数值模拟二维模型。基于ABAQUS平台的数值模拟技术,获得不同级配沥青混合料细观尺度下的应力应变场。结果表明:宏观设计法中所存在的缺陷导致了沥青混合料性能差异;应力场中的不均匀分布主要体现在粗骨料中,应变场的不均匀分布主要体现在砂浆中,位移场的不均匀性呈现横向带状分布,和应力应变场相似,细观参数影响着位移场的分布。研究结果可为工程实际提供可靠的理论支撑。

关键词： 地热田开发方案   水—热—化耦合数值模拟   岩溶热储   雄安新区  

摘要： 为优化河北雄安新区岩溶热储的地热资源开发方案,在构建三维地质模型的基础上,对地热田开采状态进行水—热—化多场耦合数值模拟。通过敏感性分析,探讨开采时间、采灌流量、井距、回灌温度和回灌率等关键参数对地热田开发效果的影响。结果表明,地热井开采时间延长会导致温度下降和热突破现象,在现有开发场景下,100年开采周期内雄县及容城地区部分地热井温度下降可达4℃。减少开采流量或增加井距能有效延缓热突破,延长地热田寿命。在雄县地区,建议井距保持在500~600m。回灌温度对地热田整体温度场影响不大,但降低回灌温度可提高热利用率。回灌率对地下水位影响显著,100%回灌率能维持地下水位稳定,而90%回灌率会导致地下水位持续下降。总之,合理调整开采周期、采灌流量、井距和回灌策略,可以有效延长地热田的使用寿命,并提高资源利用效率。

关键词： 水闸   除险加固   工程管理   工程效益  

摘要： 介绍了广西合浦县螃蟹田水闸除险加固工程新建水闸的基本情况,分析了螃蟹田工程原有水闸存在的老化严重、过流能力不足等问题。论述了新建水闸建设的具体方案及过程。并分析新建水闸完工后所带来的经济效益。

关键词： 超临界锅炉   水冷壁   拉裂   外加角钢   数值模拟  

摘要： 针对超临界直流炉水冷壁运行中出现的拉裂问题,以贵州金元茶园电厂660 MW超临界参数燃煤机组W火焰直流锅炉为研究对象,采用Workbench平台对炉膛标高50 m处水冷壁及鳍片在深度调峰运行模式下的温度、变形及应力分布进行了数值模拟分析。基于外加角钢结构预防性检修方案,通过数值模拟对比了增加角钢结构前后水冷壁管壁的温度、变形量及应力分布的变化,验证方案的可行性。结果表明,增加角钢结构能够有效降低水冷壁等效应力和变形量,从而缓解拉裂风险。通过对这一预防性检修方案的工程实施,证明了方案在实际运行中的有效性,为超临界直流锅炉水冷壁的长周期安全稳定运行提供了重要技术支持。

关键词： 激光熔覆   光内送粉   环形保护气   数值模拟  

摘要： 为提高激光内送粉熔覆的成型质量,本研究运用数值模拟方法,深入探究载粉管壁厚和环形保护气管内外径之差对激光熔覆内送粉过程中粉末汇聚性的影响。研究结果表明,相较于无保护气状态,在保护气作用下,粉末的分布范围明显减小。当载粉管壁厚为0.8 mm时,粉末汇聚性能最好,分布范围的最小直径可达1.056 mm;而当环形保护气的内外半径之差为0.6 mm时,粉末汇聚性最好,最小分布直径为0.819 mm。这些研究成果对于提高受损部件表面激光熔覆的修复质量具有重要价值。

关键词： 二叶式主动脉瓣   连合方向   血流动力学   数值模拟   计算流体力学  

摘要： 目的二叶式主动脉瓣(bicuspid aortic valve,BAV)作为一种常见的先天性心脏瓣膜异常,往往使患者更易罹患多种并发症。然而,目前针对BAV非融合瓣角度,即连合方向(commissural orientation,CO)之间的结构对比分析研究仍显不足。本研究致力于探讨不同CO的BAV结构对瓣叶结构力学和主动脉血流动力学特性的早期影响,深入分析BAV修复过程中的结构设计问题。方法本研究结合了结构有限元分析与计算流体力学方法,对5组不同CO(范围为120°~180°)的BAV模型进行了的结构和流体力学表现的模拟对比。结果相较于正常的三叶式主动脉瓣(tricuspid aortic valve,TAV),融合型BAV承受着异常的应力与血流模式。当CO较小时,主动脉根部易形成偏心射流,增加了血管壁受损的风险,从而可能诱发主动脉病变;随着CO的增大,尽管瓣口逐渐狭窄导致流速加快,但其他力学响应变量表现尚佳。特别地,当CO达到180°时,BAV模型在收缩期呈现居中开口,且在舒张期可以完全关闭,形成了更接近理想状态的射流,其血流动力学和应力分布特征与TAV模型相似。结论融合型BAV承受异常的应力和血流模式,其程度和区域分布特征均受CO变化的影响。特别地,当CO为180°时,该结构最适合作为BAV修复时的参考基准,为临床BAV修复术提供了理论支持和实用参考。

关键词： 建筑垃圾   加筋土挡墙   数值模拟   稳定性   变形  

摘要： 为研究建筑垃圾作为加筋土挡墙回填料的可行性与效果,运用有限差分软件FLAC3D建立条形荷载作用下加筋土挡墙的数值模型,对比分析分别由砂土、粘土以及建筑垃圾回填的加筋土挡墙稳定性、面板水平变形以及顶部竖向位移。结果表明:3种不同填料的稳定系数均满足安全设计标准,建筑垃圾填料挡墙与砂土及粘土挡墙相比稳定性更高;3种填料挡墙的面板水平变形与竖向沉降整体变化趋势一致,最大面板水平变形均发生在挡墙中部,竖向沉降最大值均出现在加载板底部;与砂土、粘土相比,建筑垃圾作为加筋土挡墙填料具有相对更大的稳定系数、更小的面板水平变形以及竖向沉降量。因此将建筑垃圾作为加筋土挡墙填料具有可行性,且能取得较好的效果。