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关键词： 刚构-连续梁桥   双幅桥面   气动干扰效应   最大双悬臂阶段   风致效应   抖振时域分析   数值模拟  

摘要： 为确保大跨桥梁施工期抗风安全,以沿海地区某主跨200 m的双幅预应力混凝土刚构-连续梁桥为背景,研究其最大双悬臂阶段在双幅邻近主梁气动干扰效应下结构的风致效应。基于计算流体动力学(CFD)技术,考虑双幅主梁间的气动干扰效应计算双幅主梁典型断面处的三分力系数;基于本征正交分解(POD)的脉动风场快速模拟方法和Davenport准定常气动理论,采用抖振时域法计算分析0°风攻角下最大双悬臂阶段桥梁在脉动风作用工况、平均风与脉动风联合作用工况下的位移和应力。结果表明:迎风侧主梁气动力系数显著大于背风侧,采用迎风侧气动力系数作为抗风分析依据;风荷载作用下主梁横、竖向最大瞬态位移响应分别为71.1 mm和43.9 mm,对应挠跨比分别为1/1 392和1/2 255,均小于规范限值1/300;各位置处主梁及主墩考虑施工状态和风荷载作用的累计应力基本均为压应力,最大压应力分别为13.30 MPa和6.27 MPa,均小于规范限值,结构应力状态安全。

关键词： 库车坳陷东部   凝析气   反凝析伤害   初始地层压力   采气速度   伤害半径   数值模拟  

摘要： 为明确库车坳陷东部T2凝析气藏反凝析伤害程度,开展了凝析气藏相态特征分析和岩心反凝析伤害评价实验,通过数值模拟评价了不同初始地层压力和不同采气速度下反凝析伤害程度。结果表明,阳霞组和克孜组在反凝析初期的气相渗透率伤害较弱,阳霞组反凝析伤害主要发生在20~40 MPa,克孜组反凝析伤害主要发生在11~24 MPa,阳霞组最大反凝析伤害程度高于克孜组;岩心绝对渗透率与最大反凝析伤害程度之间存在较好的幂函数关系(y=63.438x^(-0.153),R^(2)=92.49%);不同初始地层压力下,全直径岩心模型最大凝析油饱和度为27.23%,在模型初始地层压力低于露点压力初期,模型最大凝析油饱和度快速减小;采气速度越大,初期的最大凝析油饱和度越大,其对应的平均地层压力相对更高,反凝析伤害主要发生在近井30 m内,在生产末期,反凝析伤害主要发生在近井40 m内,但采气速度为8%和10%在近井20 m内压力过低,凝析油饱和度小于采气速度5%的凝析油饱和度。该研究成果对其他凝析气藏反凝析评价具有借鉴意义。

关键词： 湍流建模   流场反演   图神经网络   计算流体力学   数值模拟  

摘要： 传统的RANS模型采用布辛涅斯克近似,假设湍流雷诺应力和平均速度梯度张量之间呈线性关系,这一假设适用于简单的剪切流动,但很难推广应用于复杂分离流动问题.本文基于流场反演和机器学习FIML方法框架,针对目前该方法框架内普遍采用的多层感知机网络对于湍流空间相关性表征不足的缺陷,通过图神经网络的引入,对工程应用较为广泛的SA一方程湍流模型生成项进行了修正.在此基础上,结合流场分离特征设计了一种加权函数,改进了图神经网络的消息传递机制.针对大攻角、高雷诺数S809翼型分离流动的实验结果表明,与现有的多层感知机网络相比,图神经网络在不同攻角、不同网格上预测得到的升力系数和实验值更加接近,且新的消息传递机制能够进一步提升图神经网络预测精度.

关键词： 悬浮控制器   IGBT模块   散热   风冷   水冷  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的高度集成化设计导致其热流密度高,在工作过程中会产生大量的热,从而对器件的散热性能提出了更高的要求。文章以某型号磁悬浮列车悬浮控制器为研究对象,通过建立风冷和水冷两种不同散热方式下的悬浮控制器模型,对悬浮控制器IGBT模块的散热性能进行数值模拟计算。计算结果表明,水冷散热的效果明显优于风冷散热。

关键词： 盾构隧道   大坡度   数值模拟   现场监测   地层位移   管片变形  

摘要： 为深入探究大坡度盾构隧道开挖对隧道周边地层和管片结构变形的影响,依托成都轨道交通18号线3期工程,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,分析了大坡度隧道施工较直线隧道在变形特性上的差异,研究了大坡度盾构隧道施工过程中地层位移变化特征,揭示了不同坡度下隧道地表沉降和管片变形规律。研究结果表明:大坡度盾构隧道施工较直线隧道更容易引起地层不同位置处的不均匀沉降;大坡度盾构隧道施工引起的土体水平位移相对较小,竖向位移相对较大;下坡坡度越大,地表监测点隆起值和最大沉降越大,隆起值比最大沉降值对坡度的变化更为敏感;纵坡坡度从1.5%到4.5%,拱顶沉降和拱底隆起均随坡度的增大而增大,拱顶沉降变化幅度大于拱底隆起。研究结果有助于指导施工。

关键词： 快速掘进工作面   数值模拟   粉尘污染  

摘要： 掘锚一体快速掘进工作面较传统掘进方式产尘量大,产尘规律不明。基于此,本研究建立了掘锚一体快速掘进工作面,通过数值模拟研究了GMJ4260掘锚机作业下的多尘源风流粉尘污染规律。结果表明:当风流撞击在综掘面迎头岩壁后,动量急剧减小,风速降低至2 m/s左右,在风筒出风口附近粉尘浓度较高,可达1600 mg/m^(3)。研究结果可为相关作业现场提供防尘依据。

关键词： 薄壁锥筒件   法兰   塑性成形   数值模拟   等效应变  

摘要： 目的针对带法兰薄壁深锥筒件中法兰与筒壁壁厚差大、筒体高度与直径比大导致的成形困难问题,开发一种制备带法兰薄壁深锥筒件的成形工艺。方法在不同成形方案下进行Deform-3D有限元模拟,对比不同工艺成形过程中的金属流动规律,得到适合带法兰薄壁深锥筒构件的成形工艺,并对成形过程中的关键参数进行优化。最终进行试验试制,验证成形方案的可行性。结果通过对比分析得出“预制法兰-复合挤压”成形工艺的成形效果最优,利用有限元模拟优化结构参数,得出当凸缘厚度H=40 mm、锥面上端圆角半径R=10 mm时,挤压件具有最合适的凸缘形状与应变均匀性,并在3000 t压力机上成功试制。结论由有限元模拟优化结果可知,与翻边工艺以及镦粗成形法兰工艺相比,“预制法兰-复合挤压”成形工艺显著降低了带法兰锥筒件成形过程中法兰部位的成形难度,同时实现了构件法兰部位凸缘形状的调控,降低了成形过程中的载荷。在3000 t压力机上成形了筒壁直径430 mm、凸缘直径536 mm、凸缘厚度48 mm、挤压件高度1350 mm的带法兰薄壁深锥筒件。

关键词： 玉树   对流云   数值模拟   云微物理  

摘要： 本文旨在研究青藏高原(以下简称高原)玉树地区对流云的微物理结构和水凝物转化过程,利用中尺度数值预报模式WRF结合2019年夏季在青海玉树地区的观测资料,分析玉树地区夏季一次对流降水过程。结果表明:(1)WRF模拟所得24 h累计降水量与玉树站点观测降水量相近,模拟降水回波的时空分布与Ka毫米波云雷达探测结果基本一致,表明模拟结果可靠。(2)降水云中各相态粒子有明显的垂直分布结构,固态水凝物的大值中心位置均较高,其中云冰的大值中心所处位置最高位于200 hPa附近;液态水凝物的大值中心在500 hPa;水汽的大值中心高度最低位于500 hPa以下,其极大值中心早于其他粒子出现。(3)云的微物理转化过程中,云水对降水的贡献最大,水汽通过凝华形成雪、霰等水凝物,冰相粒子通过聚集、贝杰龙过程、碰连、碰并等过程相互转化形成霰和雪粒子,最终随高度下降,冰相粒子融化后与云水相互结合,加速了云水向雨水的转化。

关键词： 零群速度导波   薄板厚度检测   缺陷深度   激光超声   数值模拟   共振峰幅值  

摘要： 零群速度(ZGV)导波对于薄板厚度的变化非常敏感,在薄板厚度检测方面应用广泛。为了确定零群速度导波对于薄板中缺陷深度的表征能力,通过数值模拟方法模拟零群速度导波同表面缺陷和内部缺陷的相互作用,分析零群速度导波共振峰幅值、频率与缺陷深度之间的关系。结果表明:零群速度导波共振峰幅值的大小可以表征表面缺陷深度,共振峰幅值与表面缺陷深度之间呈现非线性关系;内部缺陷深度可根据零群速度导波共振峰频率表征,处于较高模态中的零群速度导波对内部缺陷深度的表征结果与实际深度之间呈现良好的线性关系。

关键词： 高落差整体式筏板基础   公共建筑   沉降差   数值模拟   裙楼施工时机  

摘要： 河南科技大学一附院肿瘤医院采用高落差整体式主裙楼筏板基础,为确保施工安全应对该基础的沉降差进行控制和分析。利用Midas GTS/NX有限元软件建立基坑荷载结构模型,分析上部结构自重及施工荷载变化对基础沉降差异的影响。结果表明:随着上部结构荷载的增加,整体式筏板基础在高落差连接处的沉降连续未发生突变;主裙楼筏板基础沉降量随着楼层荷载的增加呈非线性增加;采用整体式筏板基础能够有效控制高落差基础沉降差。