教学课程资源库 更多>>

关键词： 电子基板玻璃   落球冲击强度   残余应力   数值模拟   落球冲击试验  

摘要： 落球冲击强度是电子基板玻璃力学性能的重要指标,而残余应力对基板玻璃落球冲击强度有极大的影响。本文结合真实落球冲击试验,使用有限元方法对电子基板玻璃在不同残余应力分布模式下的落球冲击强度进行了数值模拟计算。结果表明,有限元数值模拟能够准确地反映落球冲击试验中的真实响应和基板玻璃破碎形貌。数值模拟中电子基板玻璃的落球冲击强度(通过残余质量率表征)和受冲击区域的残余张应力之间存在非线性关系,当残余张应力数值超过阈值时,落球冲击强度迅速下降。冲击区域存在的残余张应力对落球冲击产生的应力具有明显的放大作用,仅1.0 MPa的残余张应力就能使冲击产生的应力较无残余应力时提高约10 MPa,这是造成电子基板玻璃落球冲击强度下降的重要原因。

关键词： 渔业   数值模拟   过鱼设施   导鱼堰   鱼类洄游模型   实鱼试验  

摘要： 河道内鱼类上溯路径不唯一,聚集位置更是难以预测,对鱼类上溯行为进行有效引导有助于提升过鱼设施进口的效率。为此,该研究提出了一种导鱼堰的概念和设计方法,结合姚家坪水电站的过鱼设施,利用流场三维数值模拟、鱼类洄游(active fish migration,AFM)模型和实鱼试验对导鱼堰的效果进行评估。结果表明:姚家平水利枢纽工程的导鱼堰上下游水面落差为0.36~0.40 m,过堰水流流速可达1.5~2.8 m/s,形成阻鱼的屏障,并在导鱼堰下游侧形成了诱导鱼类向集鱼渠进鱼口游动的唯一低流速上溯通道,鱼类聚集点趋于唯一,验证了导鱼堰方案的合理性。利用鱼类洄游模型对导鱼堰的导鱼效果进行预测,结果表明,下游高水位和低水位2种工况下,90%以上的鱼类游动路径均表现出相似的规律,鱼类沿河道右岸和导鱼堰下游侧的低流速通道上溯,并最终聚集在集鱼渠的进鱼口处。放鱼试验中试验个体全部进入集鱼渠,结果进一步证实导鱼堰可以有效引导鱼类游动路线,并在集鱼渠进鱼口处形成唯一的聚集区。本文提出的导鱼堰丰富了生态水工建筑物的形式,可为过鱼设施进口的水力设计及下游河道的局部整治提供参考。

关键词： 钢管混凝土   物料分布   流体数值模拟   流体力学  

摘要： 钢管混凝土在国内外的桥梁工程建造中被广泛应用,管内混凝土泵管灌注过程中的匀质性控制是保证钢管混凝土组合构件具有良好力学性能的关键。混凝土中各组成原料在钢管的分布情况直接影响钢管混凝土的力学性能,为了探究泵送灌注时各组成原料在钢管中分布规律,将混凝土拌合物等效为气相(空气,主相)、液相(水介质,第2相)、固相(拟流体,第3相),用流体力学软件模拟了混凝土拌合物在钢管垂直布置和倾斜布置时各相流动行为和各相的体积分布规律。对于钢管道垂直布置,混凝土拌合物表现出来第2相和第3相以不同速度的整体顶升推移;对于钢管道倾斜布置,混凝土拌合物表现出来第2相和第3相以不同速度沿上升通道顶升推移和沿下降通道的沉降;两种布置方式均会导致近液面部分出现浮浆趋势,而在底部出现骨料下沉;泵送压力与高度成正比。以上结论可为钢管混凝土在工程上的应用提供参考。

关键词： 高边坡   稳定性分析   降雨入渗   多层非饱和土   现场监测   数值模拟  

摘要： 【目的】为研究降雨入渗对多级开挖支护后高边坡的稳定性,针对四川达州市某高边坡工程,基于ABAQUS软件并结合现场工程地质和水文地质条件,建立高边坡开挖降雨渗流模型。【方法】考虑不同降雨条件的影响,引入多层非饱和土计算方法,结合现场监测情况,对降雨工况进行研究,进而研究非饱和土边坡的稳定性。【结果】研究结果表明,孔隙水压、边坡位移与降雨强度和降雨持续时间呈正相关,长时间高强度降雨易使多级开挖的高边坡产生较大滑移。【结论】建议采取边开挖边支护的施工措施。研究成果可为高边坡多级开挖支护的稳定性研究提供一定的参考。

关键词： 优势渗流   数值模拟   裂隙   各向异性   强度折减法  

摘要： 裂隙会导致雨水快速渗透至边坡体内部形成优势渗流,进而对边坡渗流场及稳定性产生重要影响。考虑多裂隙条件下裂隙区方向、深度、位置、渗透系数各向异性以及降雨时间,基于饱和-非饱和渗流理论建立了流固耦合模型,采用强度折减法,通过数值模拟分析了多裂隙与降雨共同作用下边坡稳定性的变化特点。结果表明:当降雨强度大于顺裂隙方向渗透系数时,裂隙区优势渗流的影响明显;裂隙区优势渗流对降雨初期的边坡渗流场的影响较大,随着降雨历时的增加,优势渗流影响逐渐减小,120 h后影响可忽略。裂隙区位于坡顶时安全系数最大,位于坡脚时安全系数最小;裂隙区倾角从0°增加到90°时,边坡稳定性系数先增大后减小再增大,且与坡角平行时其值最小。裂隙深度越深,优势渗流越明显,边坡稳定性系数越低。

关键词： 瓦斯抽采   上隅角   数值模拟   以孔代巷  

摘要： 针对矿井采空区上隅角瓦斯抽放难的难题,本文提出大直径钻孔瓦斯抽采技术,以孔代巷对采空区上隅角瓦斯进行抽采,采用数值模拟软件对不同抽采负压及钻孔直径下钻孔瓦斯流量进行分析,确定最佳抽采负压为-30KPa,最佳钻孔直径为130mm。确定施工参数后对大直径钻孔抽采瓦斯抽放进行工业化试验发现,当使用大直径钻孔进行上隅角瓦斯抽采时,上隅角瓦斯浓度维持在0.2%,抽放效果较佳,保障矿井的安全生产。

关键词： 盾构隧道   地表沉降   数值模拟   岩溶  

摘要： 岩溶地层盾构隧道施工过程中,受溶洞影响,地层稳定性降低,地表沉降较大。通过数值模拟与现场实测等方法分析了岩溶分布、形态对地表沉降的影响规律。研究得出:上覆溶洞会增大对周边土体的扰动范围,且溶洞越长、越高,溶洞与隧道间距越小,地表沉降越大,溶洞长度对地表沉降影响最大;同时,济南地铁R4线工程监测结果表明,当地表沉降过大时,注浆加固可减小岩溶地层的沉降。研究成果可以为岩溶地层盾构施工地表变形预测、风险评估及处理提供依据。

关键词： 重复采动   覆岩破坏   导水裂隙带  

摘要： 为了研究多煤层重复采动下覆岩破坏高度的发育规律,以新安煤矿阻水勘察为工程背景,理论分析了重复采动覆岩裂隙发育机理及裂隙带高度的计算方法,采用3DEC模拟软件,研究了重复采动覆岩的破坏特征,对隔水层进行注浆加固,模拟了加固前后覆岩运动差异。结果表明:数值模拟结果显示,10^(#)煤工作面顶板竖向位移最大沉降量达到4.3 m,裂隙高度最大发育至63 m,通过岩层拉伸率计算导高为60.7 m,两者计算结果基本一致;对采区上方隔水层注浆加固后,导水裂隙带发育高度有所降低。该研究可为新安矿区水害防治提供一定的参考。

关键词： 热轧花纹板   不均匀变形   数值模拟   有限元模型  

摘要： 花纹板热轧过程中板坯复杂的变形过程导致难以确定合理的花纹板热轧工艺及控制参数,运用ABAQUS有限元软件,对花纹板轧制三维热力耦合过程进行数值模拟,得到花纹板热轧过程中的应力、应变和温度场分布规律。花纹板轧制前后存在明显的应力和温度分布不均匀,这会直接导致应变分布不均匀。最大的等效应变产生在无豆形基板的上层,导致该部分的晶粒尺寸最小。通过试验验证了有限元模型的可靠性,为实际生产提供了可靠的理论依据。

关键词： 轨道交通   盾构隧道   壁后空洞   数值模拟   安全系数   内力  

摘要： 为探究空洞对盾构隧道的影响机理,通过建立考虑环、纵向接头的盾构隧道精细化数值模型,研究不同空洞深度、面积、位置等多种情况下管片内力、变形及截面安全系数的变化规律,并探讨管片不同拼装点位对含壁后空洞隧道的影响。研究结果表明:隧道壁后不同位置空洞对结构安全不利影响的排序为:隧腰>隧底>隧顶;空洞面积为5.0 m^(2)时,随空洞深度增加,隧顶或隧底空洞中心处隧道截面弯矩及安全系数呈先减小后反向增大的趋势,且管片椭变先减小至0后反向增大,弯矩分别在空洞深0.3、0.2 m时反弯,左隧腰空洞中心处截面安全系数不断降低,管片椭变及弯矩大幅提升;空洞深度为0.5 m时,隧顶或隧底空洞中心处隧道截面弯矩均在空洞面积3.75 m^(2)时反弯;空洞范围内存在纵缝会降低空洞中心处隧道截面内力并提升其安全系数,但其最大张开为空洞内无接缝时的2.0~3.5倍。研究成果可为盾构隧道壁后空洞安全评价、拼装点位选取提供参考。