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关键词： 钢箱梁   整联顶推   应力集中   数值模拟  

摘要： 钢箱梁顶推施工较传统支架吊装施工技术要求更高,为研究钢箱梁整联顶推施工技术在跨城市快速路中的应用,论文以鹤州高架桥线第十九联钢箱梁施工为依托,结合钢箱梁施工方案比选,得出整联顶推较传统支架吊装法更适用于跨城市快速路钢箱梁施工。通过整联顶推在本工程中应用,应用结果表明通过加焊钢箱梁底板受力处加劲板可以有效消除底板处的应力集中,自制简易的反力座装置与四氟板、黄油可以弥补步履机横向纠偏的不足。同时,利用有限元软件对钢箱梁整联顶推进行数值模拟分析,通过与顶推实时监测数据对比,确保顶推过程安全,为以后钢箱梁整联拼装、整联顶推在工程实际施工中的应用提供技术保障及依据。

关键词： 流体动力学   管道运输   灌输阻力   壁面滑移   浆体管道   CLSM浆体  

摘要： 管道运输是石油的主要运输方式,它的安全性和环保一直是人们所关心的问题。为合理废弃地下油气管道,确保可持续发展,本文以CLSM为主要研究对象,采用计算流体动力学软件,对CLSM浆体在管内的流体动力学特性进行数值仿真。在水平方向上,浆液在水流方向上是一种稳定的分层流流态,但在入口附近的某一区域会有不稳定的流动。在管径不变的情况下,随着流量的增加,核心半径逐渐变小,核心流速逐渐增加,单位长度内的流阻显著增加。与采用流变试验和考虑壁面滑移作用的灌输阻力分析方法进行比较,得出的最大相对误差小于10%。通过对CLSM技术中浆体填充管道的流动特性进行了研究,为其在实际工程中的应用奠定了理论基础。

关键词： 聚焦战斗部   破片飞散特性   爆轰驱动   预制破片   数值模拟  

摘要： 为研究聚焦战斗部爆轰驱动下预制破片飞散作用过程及其影响规律,开展了聚焦战斗部爆轰驱动预制破片飞散特性数值模拟研究.结合已有试验结果验证了数值模拟方法的准确性,以此为基础分析起爆方式、装药母线形状、破片几何形状、装药与破片质量比和破片材料对聚焦战斗部破片飞散特性的影响规律.研究结果表明,装药母线形状显著影响破片聚焦效果.端点起爆时,起爆端直径的变化仅改变破片轴向聚焦带位置,对聚焦效果无明显影响.破片的几何形状会直接影响爆轰驱动过程破片的受力状态从而影响破片飞散效果,聚焦效果由高到低的破片形状依次为:球形、棱台形、圆柱形,但棱台形破片速度显著高于球形及圆柱形破片.此外,装药质量与破片质量比以及破片材料除显著影响破片速度外也会对破片飞散角造成一定的影响,装药质量与破片质量比越大,聚焦战斗部破片飞散角越小,此外93 W材料破片的聚焦效果优于45#钢材料破片.综合考虑破片速度及飞散特性,选用契合装药母线形状的棱台形破片将会达到最优的毁伤效果.

关键词： 船舶   减阻   气泡减阻   气泡融合   表面润湿性   超疏水表面   VOF方法  

摘要： [目的]旨在促进超疏水表面与气泡复合减阻技术的发展,研究润湿性表面气泡的融合特性,揭示表面润湿性、气泡间距和气泡尺寸对气泡融合特性的影响规律。[方法]基于流体体积(VOF)方法,建立水下润湿性表面气泡融合的数值模型,分析不同润湿性表面上气泡的融合与铺展特性。通过改变表面接触角、气泡间距和气泡尺寸,研究其对气泡融合特性的影响。最后,将模拟结果与实验数据进行对比,验证模型的准确性。[结果]研究结果表明,表面接触角的增大和气泡间距的减小有助于气泡的融合,而气泡尺寸的增大则会减缓气泡在表面的铺展速度,不利于气泡融合。具体而言,当表面接触角从130°增大到170°时,气泡开始融合的时间从5.6 ms缩短至3.2 ms,减少了42.9%;而气泡的最大铺展距离从6.53 mm增加至9.4 mm,提升了138%。[结论]研究结果可为超疏水表面与气泡减阻技术的耦合设计提供理论依据。研究还表明,优化表面润湿性和气泡间距可以显著提升气泡融合效果,进而提高气泡减阻的稳定性和效率。

关键词： 高雷诺数   圆球绕流   横流转捩   数值模拟  

摘要： [目的]为研究高雷诺数下圆球绕流复杂流动特征,探究其转捩机制,采用具有壁面模化大涡模拟能力的混合雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)/大涡模拟(LES)模型(WM-HRL模型),对雷诺数Re=51500下的圆球绕流问题开展数值研究。[方法]提取圆球表面时均压力系数、时均速度和时均脉动速度,将其与试验数据进行对比,验证WM-HRL模型模拟高雷诺数下圆球绕流问题的适用性。在此基础上,进一步研究了该雷诺数下圆球绕流中尾涡的结构形态,分析圆球壁面摩擦力系数周向分布特征。[结果]研究结果表明:WM-HRL模型能够准确预测圆球表面周向时均压力分布、尾流场时均速度和脉动速度特征;不同于亚临界区圆球绕流特性,在雷诺数Re=51500条件下圆球绕流存在横流转捩现象,该特征能够被WM-HRL模型较为准确地捕捉。[结论]研究成果可为海洋工程中的结构设计与阻力性能优化提供一定参考。

关键词： 响应面实验   吹塑成型   型坯吹胀   壁厚优化   Polyflow  

摘要： 在医疗设备领域中,空气呼吸机包装箱的结构完整性及功能性对于设备的安全运输和存储十分重要。为解决阴阳模具设计导致的型坯吹胀不充分的问题,采用Polyflow软件进行数值模拟分析,研究了型坯在吹塑过程中的形态变化及其对壁厚分布的影响。通过构建响应面模型(RSM),将壁厚均匀度作为目标响应,建立了预吹压力、吹胀时间及模具温度与壁厚均匀性之间的数学关系模型。优化结果显示,最佳工艺参数组合为预吹压力为2393.9 Pa、吹胀时间为3.69 s、模具温度为44.9℃,得到模具的最小壁厚为0.96 mm,双层壁中空结构制品的壁厚均匀性提升了19.7%。在实际生产中,证明了模拟的准确性,并且,工艺参数优化显著提高了产品质量,降低了成本。

关键词： 锦星支渠   横断面   数值模拟   安全复核   稳定性分析  

摘要： 依托贵州省夹岩水利枢纽工程背景,针对支渠改造工程,设计3种不同渠道横断面设计方向,并从水力条件、工程造价、后期运营等方面进行对比,最终选择钢筋混凝土箱涵方案。通过有限元软件建立三维箱涵模型,计算不同运营工况下箱涵结构的应力,复核正常使用状态和承载能力状态下的结构安全。进一步结合规范复核箱涵结构抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性。研究表明,该工程采用的钢筋混凝土箱涵结构,在承载能力极限状态下正截面和斜截面抗剪承载力、正常使用极限状态下抗裂验算及裂缝宽度、以及箱涵结构的抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性均能满足规范的要求。

关键词： GNSS监测   深部位移监测   数值模拟   FLAC3D   边坡变形   破坏机理  

摘要： 为研究先锋露天煤矿北帮边坡变形破坏机理,根据现场勘察结果、GNSS地表位移监测、深部位移监测、降雨量监测数据,结合FLAC^(3D)数值模拟,对北帮边坡的变形演化过程和破坏模式开展研究。结果表明:北帮边坡受降雨影响,灾变演化过程为缓慢变形、加速变形、失稳破坏;边坡土体沿泥岩互层发生剪切滑移破坏,在边坡中部和底部形成2个剪切滑移面;数值模拟结果与边坡监测结果具有一致性。

关键词： 废旧轮胎   颗粒物扩散   负压集尘系统   数值模拟   系统优化  

摘要： 本研究构建了废旧轮胎破碎工序颗粒物扩散的CFD-DPM耦合模型,通过现场实测数据验证了粉尘粒径分布与扩散规律的相关性。针对现有集尘系统效率低的问题,提出基于流场仿真的负压集尘系统优化方法:建立包含集尘罩导流曲面、管网阻力平衡方程和风机变频控制的三维优化模型,实现粉尘捕集效率提升28.6%。工程应用表明,优化后工作区PM2.5浓度降至8.3mg/m^(3),系统能耗降低19.4%。研究结果为废旧轮胎处理设备的环保设计提供技术支撑。

关键词： 富水地区   连续变截面隧道   物理模型试验   数值模拟   围岩稳定性  

摘要： 针对富水地区连续变截面矩形隧道开挖过程中遇到的技术难题,文章运用物理模型试验配合数值模拟方法,探讨不同水压作用下隧道的变形特性和围岩的稳定性。通过精细化建模模拟生成一系列虚拟开挖场景,仿真分析开挖过程中隧道结构应力分布、渗透流场及围岩位移现象。研究表明,隧道截面形状、开挖工序和地下水压力是影响结构安全与围岩稳定的主要因素,尤其是在连续变截面隧道的关键区域。文章还进一步深入探讨了加固措施对于改善隧道抗水能力和控制围岩变形的作用,并针对不同地质条件和工程需求,优化提出了一系列减缓围岩变形和控制隧道开挖引起的安全风险的建议。