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关键词： 泵站   扩散角   正向进水前池   流场结构   泥沙体积浓度   数值模拟  

摘要： 以多泥沙河流为取水水源的泵站正向进水前池存在泥沙沉积、泵站性能降低等问题.选取甘肃省景泰川电力提灌工程某泵站正向进水前池作为研究对象,设计圆弧扩散型正向进水前池体型结构,采用Fluent软件基于Realizable k-ε模型和Mixture多相流模型开展数值模拟计算,获得圆弧扩散型正向进水前池的泥沙体积浓度分布特征,揭示圆弧扩散型边墙收缩程度对前池内水沙运动特性的影响.结果表明:沿垂直水流方向,圆弧扩散型正向进水前池内泥沙体积浓度分布中间低、两侧高;沿水深方向,前池内泥沙体积浓度分布由表层至底层逐渐升高.相较直线扩散型正向进水前池,圆心角为44°的圆弧扩散型正向进水前池内高含沙区面积降低41.77%,泥沙淤积减少43.60%.研究成果可为同类型泵站前池优化设计提供指导与参考,有效促进泵站工程提质增效.

关键词： 移动式带式输送机   落料点除尘   旋流除尘   喷雾除尘   数值模拟  

摘要： 针对现有移动式带式输送机落料点除尘设备存在的除尘效率低、能耗高以及智能化程度低等问题,提出了一种智能移动式带式输送机落料点除尘方案。该方案通过降低落料点物料冲击速度,结合旋流除尘和喷雾除尘技术,并利用PLC控制箱进行粉尘浓度监测,最终通过阻尼挡尘帘减少粉尘排放,实现了对移动式带式输送机落料点的智能高效除尘。通过数值模拟实验验证了方案的有效性。结果表明,该方案显著提高了除尘效率和智能化程度,为煤矿的绿色生产提供了重要支持。

关键词： 火灾   燃烧过程   回燃   轰燃   数值模拟  

摘要： 火灾扑救过程中轰燃和回燃现象是影响灭火效率的重要因素。为了更好地研究这两种现象,采用数值模拟和实验测试结合,分析火灾扑救过程中的热力学、物理化学反应以及能量传递等基本机理,建立了相关数值模型,进行了仿真分析,得到了与实验相吻合的结果,从而分析判定火灾扑救过程中的轰燃和回燃现象,有利于我们更好地制定灭火策略,提高灭火效率,降低火灾损失,保证人员的安全。

关键词： 梁柱节点   GFRP筋   轴压比   拟静力试验   数值模拟   界面性能   抗震性能  

摘要： 为研究轴压比对GFRP筋混凝土(GFRP-RC)梁柱节点抗震性能的影响机理,开展不同侧压下GFRP筋与混凝土的黏结拉拔试验,并建立荷载约束状态界面黏结滑移本构模型,通过节点试件拟静力试验和数值模拟,研究了不同轴压比下GFRP-RC梁柱节点的破坏模式和承载性能变化规律。结果表明:GFRP筋与混凝土界面黏结强度随侧向压应力的增大近似线性增长;数值模拟中节点核心区的筋材与混凝土界面采用约束黏结滑移模型,能够更为精确地反映不同轴压比下GFRP-RC节点的承载特性;轴压比在0.15~0.35范围内时,轴压比每增大0.1,节点的承载力增大约7%;通过限制梁柱节点区的筋材黏结滑移和混凝土裂缝发展,实现节点试件刚度、延性和耗能能力的提升,有利于形成“更强节点”的受力机制。

关键词： 波形梁护栏   防护性能   薄壁型填充混凝土立柱   数值模拟   实车碰撞试验  

摘要： 为了探究立柱填充混凝土组合式波形梁护栏的防护性能,提出了一种新型波形梁护栏结构,即薄壁型填充混凝土立柱的护栏,将波形梁护栏立柱的厚度减薄至4 mm,且在其中填充C30混凝土。对这种护栏结构,构建了汽车与波形梁护栏的碰撞数值模型,并与实车碰撞试验进行对比,两种试验方法中的护栏整体变形及碰撞状态是一致的。研究结果表明:(1)3种试验车辆在与该结构形式的波形梁护栏发生碰撞的过程中,车辆均未发生穿越、跨越和骑跨现象,护栏的构件未侵入驾驶室,护栏结构未发生脱离;(2)车辆未发生翻车现象,全程在导向框内行驶;车辆碰撞速度的纵向和横向分量分别为9.4 m/s和7.7 m/s,加速度的纵向和横向分量分别为150.3 m/s^(2)和70 m/s^(2);(3)护栏均符合JTG B05—01—2013《公路护栏安全性能评价标准》中对A级护栏的阻挡、导向、缓冲功能的要求。研究成果可为波形梁护栏的升级改造利用的建设提供借鉴。

关键词： PHC管桩   静压法   竖向抗压承载力   数值模拟  

摘要： 文章基于长春市地铁车辆段桩基工程,介绍其静压预应力高强度混凝土(PHC)管桩的施工过程,建立静压预应力管桩有限元模型,并与现场静载试验进行对比分析,探究不同土体温度下PHC管桩竖向抗压承载力的变化。结果表明,单桩竖向抗压承载力随温度的降低而增大,但在标准冻结深度为1.7 m的季节性冻土区,负温度每下降5℃,单桩竖向抗压承载力仅增加23.8 kN;不同工况下的模拟结果与静载试验得到的单桩竖向抗压承载力相近,在无特殊要求的前提下,可不考虑温度的影响。

关键词： 导气室压力   数值模拟   仿真研究   试验验证  

摘要： 为降低成本、缩短武器研发周期,建立导气式自动武器的气体动力学数值模型。结合UG和ADAMS多软件平台建立导气式自动武器的虚拟样机模型,对自动机进行运动特性仿真分析,得到自动机的速度与位移曲线;进行导气式自动武器性能试验,通过高速摄影测得实弹射击时自动机的速度与位移曲线。将试验与仿真进行数据对比,自动机速度最大误差为1.5%,自动机达到最大位移的时间误差为8.2%,试验与仿真结果比较吻合,在误差允许范围之内。结果表明:该试验验证了仿真结果的可信性,可为导气式自动武器的研究提供参考。

关键词： 水闸   退役状态   PSR理论   物元可拓评价  

摘要： 针对传统水闸退役状态研究主观性强,数据不完善、缺乏定量分析等缺点,提出一种基于PSR理论的水闸退役状态研究,以提高评估结果的准确性。以某挡潮闸为例,提出水闸退役决策指标体系,建立水闸退役决策模型,采用物元可拓评价方法评价水闸退役决策的可行性。研究表明:模型的评价结果与实际情况一致,可以给水闸退役决策等级判断提供可靠依据,具有参考价值,可提高水闸运行效率和保障水闸安全。

关键词： 身管武器   镀层   相场方法   内聚力模型   有限元模拟  

摘要： 身管武器在使用过程中其内膛镀层会发生剥落现象,缩短身管武器使用寿命,该现象的机理尚未明确。为研究身管武器内膛镀层剥落现象,提出一种相场耦合内聚力模型的数值模拟方法。考虑到相场具有的连续介质力学特性在裂纹扩展模拟中的优越性以及内聚力模型在多相材料界面损伤模拟中的普遍适用性,针对身管武器镀层和基体内部的裂纹扩展行为使用相场进行模拟,而针对基体和镀层界面的损伤使用内聚力模型进行模拟。针对裂纹在界面处发生偏转的现象,开展一条裂纹和两条裂纹发生扩展的有限元仿真,并与试验结果进行对比;研究镀层存在多条裂纹时不同裂纹间距对界面损伤的影响;此外还讨论了相场特征长度对裂纹扩展行为的影响。研究结果表明:当裂纹扩展至基体和镀层界面时会转而沿界面向两侧扩展,最终演化为界面失效;当多条裂纹扩展至界面处时,界面损伤主要发生在多条裂纹之间的区域,最终演化为镀层剥落;裂纹间距对界面的初始损伤和界面损伤发展速度存在影响;新提出的相场耦合内聚力模型的数值模拟方法可以作为研究身管镀层失效机理的计算方法。

关键词： 动车组   隧道   气动效应   气密性   IDDES  

摘要： 本文利用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法,对200 km/h动车组在隧道内与350 km/h动车组交会时的气动特性进行了数值模拟研究。研究中考虑了不同交会位置对气动力、列车表面压力以及气密性要求的影响。结果表明,隧道入口处的交会会显著增加列车的阻力,而在隧道内部不同位置交会时,阻力可能出现负值,这主要由于压力波的反射效应导致;在不同位置交会的横向力变化较为一致,但在隧道出口时达到最大值;升力变化较小,负极值在隧道中部位置最为显著;压力分析显示,头车在隧道中部交会时的压力变化最为剧烈;交会位置在隧道中部时,气密性要求最高,临界动态气密性指数达到10.2 s。本文研究结果为高速列车在隧道中的气动设计和气密性标准的制定提供了参考依据,有助于提升列车的安全性和舒适性。