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关键词： 黄土-泥岩接触面   抗剪强度   界面形态   数值模拟   微结构  

摘要： 黄土-泥岩接触面滑坡具有“双层异质”、较隐蔽、复活性强的特点,但现阶段研究主要针对该类滑坡的诱发因素及破坏机理,对黄土-泥岩接触面的剪切力学特性,特别是接触面形态对剪切力学特性影响的研究尚浅。因此本文通过不同工况下的黄土-泥岩接触面直剪试验和基于颗粒流软件PFC~(2D)的数值模拟,研究了不同黄土-泥岩接触面形态对其抗剪强度的影响及作用机理。结果表明:(1)界面形态对抗剪强度的影响主要体现在界面起伏表面积和剪切影响厚度对界面粗糙度的影响上,在相同法向压力下,界面粗糙度越大,接触面抗剪强度越高;(2)黄土-泥岩接触面试样的剪切破坏模式可分为沿界面滑动、界面滑动-凸体剪断和凸体直接剪断破坏3类,其演化受法向压力和凸体起伏角的影响;(3)随着界面粗糙度的增大,黄土与泥岩间的有效接触面积增大,界面处的颗粒嵌入量增大,界面抗剪强度显著提高。结果可为黄土-泥岩接触面滑坡的预警与防治提供一定的理论支撑。

关键词： 重力式挡墙   失稳   加固   数值模拟  

摘要： 重力式挡墙在使用过程中容易出现开裂、倾斜等问题,为了使挡墙能够控制边坡变形,往往需要对既有挡墙进行加固。本文以福建地区某既有重力式挡墙为例,采用工程经验法和数值模拟法对挡墙出现裂缝的原因进行分析,并针对挡墙具体情况设计加固方案,通过数值模拟计算和分析现场监测数据,进一步验证挡墙加固效果,为类似挡墙加固设计提供参考。

关键词： 预裂缝   峰值振速   LS-DYNA   数值模拟   爆破  

摘要： 采用LS-DYNA软件建立数值模型,模拟分析了预裂缝宽度分别为3 cm和5 cm时对爆破效果的影响。结果表明,预裂缝越宽,减振效果越好,相差比例最高可达46%。选择不同孔径预裂爆破进行现场爆破振动监测试验,验证了数值模拟所得规律的正确性。预裂爆破参数的选取需结合现场实际工况和周围建(构)筑物的保护进行综合分析。

关键词： 桩侧注浆加固   模型试验   数值模拟   桥梁桩基  

摘要： 为研究桥梁桩基在粉质黏土层中进行桩侧注浆加固的作用机理,以模型试验的方法探讨了桩侧土体加固模型受水灰比和注浆压力的影响,并以数值模拟方式探讨了既有桩基承载力与桩侧注浆的联系。从结果看,桩侧注浆加固的作用机理主要为挤密劈裂;注浆压力与注浆效果呈正比例关系,但注浆效果随水灰比增长表现出先上升后下降的规律;桩侧注浆加固可使范围内的桩侧摩阻力得到提升,且桩基深部位置的加固效果更好。

关键词： 下穿通道   既有隧道   顶管法施工   监测   数值模拟  

摘要： 为研究下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的变形影响,以郑州市金水路(西三环至东四环)项目东明路行人非机动车下穿通道工程为背景,采用有限元软件Midas GTS建立三维数值模型,分析顶管及基坑施工过程对既有地铁隧道的变形影响;总结了新建下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的水平位移和沉降变化特征,并将模拟值与工程监测数据进行对比分析,验证数值模型的可靠性。结果表明:下穿通道工程施工全过程中诱发地铁1号线隧道的最大水平位移为0.52 mm,最大竖向位移为2.12 mm,既有地铁隧道的水平位移及竖向位移最大值均满足控制标准。本文研究成果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的参考和借鉴。

关键词： 差动圆柱面电容器   倾角传感器   边缘效应   保角变换法   格林函数法   数值模拟   输出特性  

摘要： 为了研究差动圆柱面电容式倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论差动圆柱面电容器中的电场,给出其电容量随倾角变化的函数式,绘制出该传感器输出特性曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。

关键词： 正癸烷   气液两相   非预混   旋转爆轰   掺混   流场特性   自持传播   未反应气流区  

摘要： 针对气液两相旋转爆轰波形成与传播问题,本文以液态正癸烷为燃料,采用欧拉-拉格朗日方法,通过三维数值模拟给出了两相旋转爆轰波的形成演变特点和自持传播机理。研究结果表明:在起爆阶段,通过调控初始燃料分布能够获得强度不同的爆轰波和压力波;在对撞阶段,爆轰波与压力波共发生4次对撞,由于缺乏燃料供给,压力波逐渐衰减并消失,爆轰波以单波模态传播;在稳定传播阶段,未燃燃料在三叉点处聚集形成未反应气流区并诱导产生局部爆炸。未反应气流区的周期性出现和局部爆炸是两相爆轰波自持传播的重要影响因素。

关键词： 微波破岩   数值模拟   复合矿物   加热机制  

摘要： 为探讨复合矿物的微波加热机制,使用COMSOL Multiphyics软件,基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法建立起环绕式微波加热模型来开展对不同组分结构和占比的复合矿物模型的温升特性研究.研究结果表明:相比于无搅拌加热模型,在铜片长度为5 cm,转速为(π/3)rad/s的环绕式模型中,矿物加热的效率更高,温度分布更均匀;复合矿物组分结构的变化会改变电磁波的分布,黄铁矿包裹方解石模型的微波加热效率低于方解石包裹黄铁矿模型;在黄铁矿包裹方解石模型中,黄铁矿厚度变化会引起电磁波相位变化,使得矿内电场热点和冷点偏移,并且其厚度大小在穿透深度前后对比,射入的电磁波强度差距较大,电场强度有显著差异;相同组分占比下,非均质矿物整体的电场模比复合均质矿物更低更稳定,组分间的电场强度更为接近;随着黄铁矿占比的增加,非均质矿物整体在微波加热30 s后的温度变化可分为小波峰区(0~10%)、大波峰区(10%~50%)、平稳区(50%~75%),组分间的温差逐渐变小.

关键词： 地铁车站   BIM模型   应用标准化   数值模拟   参数化设计  

摘要： 地铁车站结构和地质环境较复杂,涉及各专业,建造时的构件类型较多,地铁车站BIM模型建设效率较低,工作量较大,模型数据调用不灵活,未将BIM模型在施工优化方面的作用充分发挥出来。文章分别将施工单位和施工过程视为应用对象和应用主线,对地铁站BIM模型应用标准化进行分析,确定了以少类型、多组合的原则建立标准化构件,给出了构件分类划分、编码及参数化设计的方法,针对地铁站不同建造时期的构件,灵活组合形成标准化构件库,便于调用构件库建立标准化场地布置模型,并开展碰撞检查,提高了模型构件在施工过程中的应用效果和质量,也提升了施工单位BIM模型的精度和质量,以及数字化和信息化水平。

关键词： 淤浆聚合   桨型组合   固液悬浮   两相流   数值模拟  

摘要： 针对高密度聚乙烯搅拌式聚合釜物料体系,利用三叶后掠式搅拌桨HQ、抛物线圆盘涡轮式搅拌桨BTD、三宽叶旋桨式搅拌桨KHX、桨叶安放角δ分别为45°和75°的斜叶圆盘涡轮式搅拌桨ZY和平直叶圆盘涡轮式搅拌桨PY构成四种桨型组合,在直径T=480 mm的圆柱形有机玻璃搅拌槽内进行了固液悬浮实验。基于计算流体力学软件Ansys Fluent 2020R2,采用多重参考系法以及欧拉-欧拉多相流模型,研究了各桨型组合在30.71%固含率下的流场和固液悬浮状态。研究结果表明,转速小于250 r/min时,桨型组合2和3在搅拌槽内顶部会形成清液层;桨型组合1和4能在更低转速和更低功率的情况下达到物料的均匀混合状态,且桨型组合4比桨型组合1的功率消耗降低约30%,具有高效节能的效果。模拟获得的固含率分布趋势与实验所测数值吻合较好。模拟的流场表明桨型组合4和1的流型相似,可以有效避免桨型组合2和3在低转速下出现的清液层。