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关键词： 非对称深基坑   支护结构   数值模拟   实测分析   变形控制  

摘要： 为探讨非对称深基坑支护结构的变形控制机制,采用模拟和实测相结合的方式,深入了解复杂地质条件下支护结构的变形特征,从而为优化支护设计和确保施工安全提供科学依据。依托于实际非对称深基坑建设工程,利用数值分析软件构建非对称深基坑支护结构的力学模型,考虑地质条件、支护材料特性和施工步骤等多种因素,对变形控制进行模拟和分析。同时,在实际工程中布置监测点,使用全站仪和水准仪记录支护结构的实时变形数据,并与模拟结果对比。模拟结果表明,支撑结构在特定工况下的变形趋势与实测数据高度一致。在实际监测中,支撑结构的变形控制在安全范围内,满足工程建设需求。研究表明,数值模拟计算能够反映深基坑支护结构的实际变形趋势,可以准确地评估非对称深基坑支护结构的变形控制效果,保证深基坑施工的安全稳定。

关键词： 数字物理元宇宙   工业仿真软件   数值模拟   多物理耦合   虚实互动  

摘要： 本文提出了数字物理元宇宙的理念,旨在明确和拓展工业仿真软件的核心内涵,突破工业仿真软件在通用性、易用性、算力及算法等方面的局限性,为工业仿真软件的未来发展提供理论支持与实践参考。全面把握从计算物理到工业仿真、从工业仿真软件到数字物理元宇宙的认识历程,在比较分析的基础上论述了数字物理元宇宙的基本内涵;进一步界定了数字物理元宇宙与工业仿真软件的异同关系,阐明了数字物理元宇宙的时效性、广适性、洞察性、非扰性、普及性等优势以及对教学及基础科研的积极促进作用。针对构建计算物理核心技术的领先地位、核心技术紧密联系实际应用、打破专业壁垒并促成跨学科知识交汇、改变传统工程研发的惯性并激发工程师的参与度等数字物理元宇宙的发展难点,提出了数字物理元宇宙的发展路径:成立跨学科的教学与科研中心,开发以数字物理元宇宙为框架的教学软件,建立与工业应用相结合的研发基地,设立独立的验证机构和学术交流平台。数字物理元宇宙作为工业仿真软件的高阶形态,将重构工业实验范式,为教学与基础科研提供全新的工具和体验,促进我国在新一轮国际科技竞争中抢占战略先机。

关键词： 深部巷道   层状岩体   岩层倾角   巷道支护   围岩位移   数值模拟  

摘要： 云南某铅锌矿埋深为1500 m的主沿脉巷的岩体层状特征明显,地压显现剧烈,围岩体稳定性控制难度大。基于工程地质调查及试验资料,采用3DEC数值模拟软件,建立工程地质体数值模型,对不同岩层倾角中的巷道在无支护和有支护两种工况下的围岩变形破坏特征进行模拟分析和比较,并进行巷道变形现场监测。研究发现,巷道水平位移和竖向位移受岩层倾角影响显著,随着岩层倾角增大,水平位移逐渐增大,竖向位移逐渐减小;巷道支护后围岩变形明显减小,塑性区形状与无支护巷道相似,但有支护巷道的围岩塑性范围比无支护巷道明显要小。对巷道施加支护后开展了巷道顶板位移现场监测,监测结果表明,随着时间的推移,顶板位移量逐渐增加并在约第70天后趋于稳定,且顶板的位移量随着岩层倾角增加而逐渐减小。因此,矿山使用的支护体系能有效减小深部层状岩体中的巷道的变形量,尤其对巷道拱顶的水平变形和右边帮的竖向变形影响效果最优,有利于维护巷道的长期稳定。

关键词： 波浪爬高   非静压数值波浪模型   三维数值波浪水池   非线性波浪   波浪爬升速度   计算流体力学  

摘要： 海洋工程中,波浪间的相互作用以及波浪与结构的相互作用,会在结构物上产生极端的波浪爬高现象。这种现象严重威胁着海上工程建筑物的安全。为掌握波浪的爬高特性,文章基于一种新型非静压数值波浪模型建立三维数值波浪水池,研究了非线性波浪在小直径圆柱上的波浪爬高。结果表明:在有限水深下,不同波陡、散射参数、水深的规则波与小直径的圆柱相互作用后,圆柱表面的液面高度分布呈现相似的规律,即波浪爬升高度与入射波幅的比值随着波陡和波浪散射参数的增大而增大,随着水深的增大而减小,最大可达到2倍以上,从而产生极端爬高。另外,随着波陡的增加,迎浪面处波浪爬高速度的最大值也随之增加,且与爬高最大速度对应的爬升高度随之增加。

关键词： 地表沉降   概率积分   数值模拟   覆岩运移  

摘要： 为研究综采煤层多工作面开采对地表沉降的影响,采用理论分析、数值模拟相结合的方法,对羊东矿2煤3个工作面开采导致的地表沉降情况进行研究。结果表明,通过理论计算得出地表最大下沉值为2.58 m,最大水平位移值为0.65 m;通过数值模拟得出,开采过程出现明显的“三带”分布,采空区上方覆岩应力卸压,煤柱出现应力集中,8268工作面和8476工作面开采后覆岩垮落状况独立分布,8468工作面扰动后,8268工作面和8476工作面上方覆岩同时垮落;8268工作面和8476工作面地表最大下沉值0.58 m,最大水平位移值0.12m,开采8468工作面地表最大下沉值为2.95 m,最大水平位移值为0.35 m。研究结果可为后续开采对地表的扰动情况进行理论指导。

关键词： 高速搅拌摩擦焊   6082铝合金   温度场   数值模拟  

摘要： 基于耦合欧拉-拉格朗日方法,建立6082铝合金高速搅拌摩擦焊的三维完全热力耦合有限元模型,并与试验得到的温度值进行对比,验证模型的准确性。对焊接过程温度场进行数值模拟研究,分析搅拌头旋转速度、焊接速度对温度场的影响规律。结果表明:高速搅拌摩擦焊稳定焊接阶段的温度场分布呈现不对称的情况,前进侧温度高于后退侧,搅拌头后方温度高于前方,轴肩和搅拌针底面的温度高于搅拌针侧面;随着搅拌头旋转速度增大,高速搅拌摩擦焊全过程温度升高;焊接速度增大,下压及预热阶段不变,稳定焊接阶段温度降低。

关键词： 混凝土双曲拱坝   表孔结构   有限元   受力分析  

摘要： 湖北恩施市云龙河三级水电站,大坝采用高129m碾压混凝土双曲拱坝,厚高比仅0.14,是世界最薄的百米级碾压混凝土双曲拱坝。拱坝作为既经济又安全的坝型[1-3],其单薄的坝身依靠拱向、梁向传递荷载,但坝身需开孔泄洪,便削弱了拱梁向作用,结构分析较复杂[4]。云龙河三级水电站大坝是主要采用表孔泄洪的中型拱坝结构,泄洪表孔位于坝体最薄、径向长度最长的顶部,其结构更是拱坝设计研究的重点和难点。超薄拱坝的表孔结构受力分析是本工程设计重要部分之一。文中结合云龙河三级水电站的特点,对表孔结构受力特点和构造设计分部位开展研究,确保拱坝表孔结构设计安全合理。

关键词： 超前液压支架   耦合支护   FLAC3D   数值模拟   动态特性  

摘要： 煤矿井下工作面开采扰动对于综采沿空巷道超前支护的影响显著,因此,基于FLAC3D软件建立数值模型,输入符合采煤机开采扰动的应力波模拟工作面开采,解算横纵向联合非等强度耦合支护策略下顶板采空区侧与实体煤侧监测点数值仿真结果,从位移、应力两个方面的动态响应进行对比分析,研究结果表明:工作面开采扰动所形成的应力波随着距离增加而减弱,在距离工作面端20 m左右工作面开采扰动影响较低,采空区侧监测点垂直方向位移、应力变化更大,实体煤侧监测点水平方向位移、应力变化更大,波动处于合理范围内,验证了横纵向联合非等强度耦合支护策略控制工作面开采扰动工况下巷道顶板的可行性。研究结果可为开采扰动情况下沿空巷道稳定控制提供参考。

关键词： Bergmark-Roos放矿理论   回贫指标   PFC~(2D)数值模拟   崩矿步距  

摘要： 针对程潮铁矿在Ⅲ^(#)主矿体向Ⅵ^(#)矿体过渡阶段(-430~-570 m)存在的矿体规模缩减、矿石回收率偏低及废石混入率偏高等生产技术难题,开展程潮铁矿过渡段矿体无底柱分段崩落法步距优化研究,采用离散元数值模拟平台构建二维放矿模型,设置3.2~4.8 m共5种崩矿步距方案,并进行对比分析,系统研究采场结构参数对放矿指标的影响规律。基于Bergmark-Roos放矿理论,初步确定了崩矿步距理论取值范围,再利用PFC^(2D)数值模拟软件进行优化验证。研究结果表明:基于Bergmark-Roos放矿理论确定的步距值为4~4.4 m;数值模拟结果显示,随着崩矿步距的增大,矿石回收率先增大后减小,废石混入率先减小后增大;4.4 m的崩矿步距可实现开采参数的协同优化,矿石回收率可达85.95%,废石混入率15.53%。研究结果为程潮铁矿过渡段采场结构参数优化提供指导。

关键词： 标准化管理   水利工程   评价验收   工程管理   效果分析  

摘要： 本文全面剖析了淮河姜唐湖退水闸项目在标准化管理方面的实施状况,并详细考察了其在水利部门验收评标标准方面的各个细节。研究紧密追踪了该工程从启动至完成的各个阶段,强调了实施标准化流程的重要性,并细致地剖析了水利部针对这类水工项目的评估指标和验收程序。同时,进一步通过对该工程标准化管理成效的评估,揭示了实践过程中的积极成果与遭遇的挑战,并针对如何进一步提升管理效能,提出了针对性的优化方案。此次研究意在为水利工程领域内的标准化管理实践和水利部门的评审验收流程提供一定帮助,从而助推整个行业的管理标准向更高水平发展。