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关键词： 砌石拱坝   应力分析   整体稳定性   有限元数值模拟   水库  

摘要： 砌石拱坝具有就地取材、施工简便、能充分发挥石材抗压能力等优点,在小型水利工程中得到广泛应用。但砌石拱坝由于体型单薄,在上游水压力的作用下,极易出现应力集中和整体失稳现象。该文依托双江水库工程,采用三维有限元数值模拟方法,对砌石拱坝开展坝体应力分析及整体稳定性研究。研究成果对类似砌石拱坝工程具有参考价值。

关键词： 采动卸压   采空区   上隅角   瓦斯运移   数值模拟  

摘要： 为研究采动卸压作用下采空区内瓦斯分布规律及不同抽采钻孔工艺参数对抽采效果的影响,以铜川矿业公司玉华煤矿1417工作面为工程背景,对不同高位钻孔抽采参数下采空区瓦斯分布规律进行研究,得到了采空区高位钻孔最佳布置参数。结果表明:在最优钻孔参数布置条件下,抽采后工作面上隅角瓦斯明显降低,且沿倾向方向上增速减小,采空区瓦斯涌出量减少;采空区接近工作面距离50m范围内瓦斯浓度呈梯度变化,说明抽采钻孔使采空区瓦斯流场发生改变,采空区卸压瓦斯被抽出。

关键词： 高水材料   改性试验   数值模拟   破坏特征  

摘要： 巷旁充填体的承载特性对上覆岩层的结构稳定性起着至关重要的作用,因此对充填材料要求较高。文章通过对改性后的高水材料开展了不同水灰质量比与不同外加剂掺量下力学试验以及数值模拟研究,分析了改性前后巷旁高水材料充填体试件的稳定性。研究结果表明:优化组水灰质量比为1.50∶1.00,发泡剂掺量为0.06%,纤维掺量为0.2%.优化组试件在28 d期龄时,抗压强度达到8.84 MPa.并对优化组与对照组试件进行了多尺度分析,纤维的加入,使充填体试件内部结构被大量细小的纤维“牵扯”,起到了类似“加筋”的效果,同时,纤维细观作用机制表现为阻碍裂隙的初始扩展和影响侧向膨胀的速率。最后,两组试件的微观形态中都有大量的钙矾石生成,表明纤维及发泡剂的加入对钙矾石的生成量影响较小。研究结果为沿空留巷巷旁充填下的安全高效采煤提供了参考依据。

关键词： 桨扇发动机   恢复旋流叶片   本征正交分解   优化设计   数值模拟  

摘要： 桨扇-恢复旋流叶片(swirl recovery vane， SRV)结构因其相对对转桨扇结构较为简单的传动机构、较弱的叶尖干涉以及能够为推进系统带来推进效率增益而重新受到关注。基于叶素理论设计思想，以提供推进系统推力、带来推进效率增益为目的，采用跨声速高升阻比翼型，为跨声速桨扇恢复旋流叶片进行了气动外形设计，并将恢复旋流叶片的直径、后掠角以及沿展向叶型截面的扭转角、弦长作为优化设计变量，基于本征正交分解的降维优化设计方法对恢复旋流叶片进行了优化设计。结果表明，经过设计与优化后的恢复旋流叶片能够为推进系统带来4.83%的推进效率增益，并且使得桨扇后方流场速度分布均匀，具有良好的旋流恢复作用，可以作为高效、低碳排放航空动力系统备选方案。

关键词： 厚煤层   大断面巷道   支护技术   数值模拟   注浆锚索  

摘要： 针对龙泉煤矿4号煤层4110回风巷大断面巷道布置及巷道支护问题,采用理论分析、数值模拟、井下试验等手段,对比分析大断面煤巷与以往小断面巷道围岩应力分布、破坏规律,探讨大断面留顶煤巷道围岩稳定性、围岩变形与破坏特征,并针对性优化大断面巷道支护方案。通过井下试验,验证优化后的巷道支护方案满足现场安全生产的需要,具有推广价值。

关键词： 水利工程   水渠改造   水闸工设计  

摘要： 随着江西地区农业生产的快速发展,原有的水渠系统已无法满足日益增长的灌溉需求。特别是在水资源分配、排洪防洪等方面,暴露出诸多问题,成为制约当地农业发展的瓶颈。因此,为达到水渠改造项目计划要求,提升水闸工程运行功能。结合具体水闸工程项目实例,通过对比洪水标准、闸轴线比选后,提出水闸工程设计方案。本次项目通过优化设计,顺利成功完成了水闸工程设计,在提升水渠系统灌溉效率同时,还有效增强排洪防洪能力。

关键词： 水闸   金属结构   施工方法   优化措施  

摘要： 建筑设计作为一门综合艺术,既要满足人们的功能性需求,又要体现对人的关爱和尊重。人性化理念在建筑设计中的应用,有助于提高建筑的使用价值,提升人们的居住品质,实现人与环境的和谐共生。文中将从人性化理念的角度,分析建筑设计中的人性化原则、方法和实践,为建筑设计和实践提供理论支持。

关键词： 高速铁路   路基冻胀   动力响应   数值模拟  

摘要： 路基冻胀作用下无砟轨道产生不平顺和损害失稳,导致运行车辆产生消极的动力响应,严重影响列车的平稳运行。基于路基冻胀数值分析模型研究路基冻胀作用下车辆动力响应的影响,研究结果表明:(1)轮轨最大垂向作用力随冻胀量的增大而指数增大,车体垂向振动加速度也逐渐增大,车体垂向稳定性指标由1.70指数增大至2.56;(2)随着冻胀波长增加,车辆轮轨的最大垂向作用力、车体垂向振动加速度和车体垂向稳定性指标均逐渐降低;(3)冻胀波数对轮轨垂向作用力不产生影响,车体垂向加速度先增加后保持不变,车体垂向稳定性指标随冻胀波数增加而指数关系增大。

关键词： 海洋环境科学   深海采矿   羽流   数值模型   克拉里昂-克利珀顿区  

摘要： 深海采矿可能带来深海矿区生物栖息地退化或生物多样性丧失等潜在风险,评估和预测深海采矿可能导致的环境影响成为国际社会普遍关注的问题。其中,预测采矿羽流的扩散程度是深海采矿环境影响评价的重要内容。本研究研发了适用于东太平洋克拉里昂-克利珀顿区(CC区)中国大洋协会多金属结核合同区深海模拟需求的高分辨率水动力数值模型,对商业采矿规模情景下的采矿羽流的源强进行了测算,以及开展了羽流扩散的数值模拟研究。结果表明:采矿尾水在大洋协会合同区底层排放,排放深度距底6 m、排放量63 kg/s、连续采矿1个月、采矿面积5.35 km^(2)、平均流速大小约5 cm/s的情景下,再沉积厚度最大值约4.3 mm,再沉积厚度大于1 mm和大于0.1 mm的范围分别为9.4 km^(2)和63 km^(2);在采矿作业结束后有约60%的颗粒物仍悬浮在水体中,然而因为被海水稀释,悬浮物浓度值非常低,均小于0.01 mg/L;沉降速率的敏感性实验表明,沉降速率从0.08 mm/s增加至0.30 mm/s时,再沉积厚度增加,最大值约12.9 mm,再沉积厚度大于1 mm和大于0.1 mm的范围分别为16.5 km^(2)和98 km^(2),水体中的悬浮物也相应减少,采矿作业结束后80%的颗粒物沉降到了海床上。

关键词： 激光熔覆   光内送粉   变姿态   熔池流场   数值模拟  

摘要： 目的提高激光内送粉变姿态熔覆层成形质量,对变姿态熔覆时非水平熔池流场随基板倾斜角的演变规律进行研究。方法首先,利用FLUENT软件中离散相模型对喷嘴流场进行模拟,获取粉末频次的分布规律。其次,采用流体体积法耦合熔化/凝固模型对熔池流场进行计算。通过施加质量源项引入同步送粉,施加能量源项模拟激光热输入,选取姿态角为30°、60°、90°进行计算,对熔池流场及熔覆层界面进行追踪分析。最后,基于激光内送粉熔覆工艺进行实验测定。结果粉斑内粉末量呈“中间均匀,两端密集”的分布规律。熔池流动为“双环流”分布特征,但流动方向受重力影响,产生偏转。取3种姿态角计算时间同为0.3 s时,熔池中心处流体的偏转角分别为2°、4°、6°,并且随着倾斜角的增大,熔覆层高度分别增加了0.28%、0.83%、1.45%,熔覆层宽度减小了1.19%、1.28%、1.73%,熔覆层顶点偏移量增大到48.08、86.54、105.76μm。最后结合实验测定,数值计算与实验结果一致。结论Marangoni应力使得激光内送粉熔覆熔池流体产生由中心向边界流动的“双环流”分布特征,非水平熔池流动方向受重力影响产生偏转。随着基板倾斜角增大,熔覆层截面高度增加、宽度降低、顶点偏移量增加。为提高不便摆平非水平基面的激光内送粉变姿态熔覆再制造成形质量提供了指导。