教学课程资源库 更多>>

关键词： 开口型压型钢板   ECC   组合楼板   受弯承载力   试验研究   数值模拟  

摘要： 为研究开口型压型钢板-工程增强水泥基复合材料(ECC)组合楼板的受力性能,对开口型压型钢板-ECC组合楼板试件进行静力加载试验及数值模拟,研究了试件破坏模式、端部滑移、荷载-挠度曲线、压型钢板应变分布及承载能力;利用ABAQUS有限元程序对试件受弯承载性能进行模拟,数值模拟结果与试验结果符合较好;在此基础上,分析了ECC截面高度、ECC抗拉强度、压型钢板厚度及剪跨比对组合楼板受弯承载性能的影响。基于ECC受拉应变硬化特性,建立了考虑ECC受拉作用的开口型压型钢板-ECC组合楼板受弯承载力计算公式。结果表明:对于纵向剪切破坏的试件,压型钢板的受拉作用未得到完全发挥,加载后期试件端部发生明显滑移;在其他参数相同的情况下,端部配置栓钉及抗剪钢筋的试件发生弯曲破坏,压型钢板达到全截面屈服,其峰值承载力为纵向剪切破坏试件的2.1倍~2.31倍;ECC截面高度在几个因素中对组合楼板受弯承载力的影响最为显著;所建立的计算公式能够较好地预测该类组合楼板的受弯承载力。

关键词： 通风方式   矿井火灾   CO浓度   数值模拟   影响规律  

摘要： 为研究矿井火灾时期不同通风方式的巷道中CO浓度受风量影响的变化规律,运用PyroSim及火灾动力学模拟软件FDS进行巷道火灾数值模拟。分别设置2.1、10.7、21.4、32.0、42.7 m~3/s 5种不同供风量,以及平巷通风、上行通风和下行通风3种不同通风方式的巷道进行火灾模拟。结果表明:火灾规模与巷道供风量相同时,下行通风巷道中火源上风侧及下风侧CO浓度最高,火源处CO浓度最高的为上行通风巷道;随着风量的增加,CO浓度均呈现下降的趋势,且上行通风巷道中CO浓度下降速率最快;风量增加对下行通风巷道中CO分布的影响幅度较小。该研究结论可有效指导矿井火灾时期避灾路线合理规划。

关键词： 电子回旋共振中和器   PIC/MCC模拟   电子引出  

摘要： 10 cm电子回旋共振离子推力器(ECRIT)的ECR中和器是关键部件,其内部磁场是影响中和器性能的重要因素.磁场的均匀性和磁阱位置是磁场特征的重要表现,制约等离子体与电势的分布规律、电子引出过程及中和器性能.本文分别建立磁场均匀性低、磁阱位于电子引出孔上游和磁场均匀性高、磁阱位于电子引出孔下游的ECR中和器PIC/MCC模型,在给定参数条件下,开展等离子体和电势分布规律及电子引出过程的数值模拟研究并分析其对中和器性能的影响.结果表明,磁场均匀性高、磁阱位于电子引出孔下游时,中和器内整体电势分布较均匀,电子容易朝磁阱区迁移,低引出电势引出高电子束流,其性能高于磁场均匀性低、磁阱内置的中和器.研究工作将为发展高性能的ECR中和器奠定重要基础.

关键词： TC4钛合金   温度场   应力场   焊缝搭接   数值模拟  

摘要： 通过ABAQUS有限元分析软件,采用温度-位移耦合的模拟计算单元,对TC4平板三道焊缝搭接等离子堆焊进行数值模拟,研究在焊缝搭接的过程中,焊接模型的温度场、应力场和塑性形变的分布规律。结果表明,双椭球热源前方是密集的等温线,后方则是范围更大、更为稀疏的椭球形等温线;已成形焊缝会降低热源中心在焊接新焊缝时的峰值温度,后续焊接焊缝的热源中心的峰值温度会趋于稳定;后焊接时温度的提升会消除一部分已成形焊缝的焊接残余应力,但最后一道焊缝成形时产生的焊接残余应力无法在无其他新焊缝焊接或外部作用的干预下消除。焊接过程中焊缝附近的应力相对较小,呈现收缩应力;而距离热源越远的地方应力越大,呈现膨胀应力;焊接残余应力可能是由焊接时与冷却后的巨大温度差造成的,且在冷却过程中渐渐集中于基材的八个顶角处;焊接形变最大处发生在第一道焊缝尾端,多集中于焊缝及周围区域,基材区域基本没有发生形变。

关键词： 桩锚   边坡   冠梁   现场监测   有限元分析  

摘要： 以兰州港务区桩锚支护边坡实例为依托,通过无线自动化监测与有限元软件数值模拟相结合的方式,研究桩锚支护在未设冠梁(填土过程)阶段和设置冠梁(运营期间)阶段的支护结构内力与边坡稳定性的变化规律.结果表明:在未设冠梁阶段,随着填土高度的增加,桩身弯矩、锚杆轴力和边坡位移逐渐增大;冠梁设置后,可有效地减小桩身弯矩和锚杆轴力并且对桩顶附近土体有较强的约束作用,对边坡顶部位移的约束效果最为显著,边坡位移的影响从坡顶至坡底逐渐减小,也明显地提高了边坡的稳定性;随着运营期内支护结构与边坡土体应力的相互调整,两者的内力与位移趋于平稳变化.该试验可为西北黄土地区桩锚支护边坡的设计、施工和监测分析提供有益的参考.

关键词： 井下通信   表面电磁波   协同中继   数值模拟   信号传输  

摘要： 在井下进行表面电磁波通信时,中继器布局不合理会导致信号强度减弱,为此,提出了表面电磁波的协同中继传输方法。首先,结合数值模拟与模拟试验结果,分析了表面电磁波的传播特性;然后,利用电场积分方法,建立了井下表面电磁波中继传输系统的数学模型,分析了不同中继器布局和数量对接收机信号强度的影响。研究结果表明,表面电磁波比传统无线电磁波具有更小的衰减和更高的传输速率,可成为一种高效的井下通信方式;应用表面电磁波协同中继传输技术,信号强度可平均提高5.91 dB。研究结果为增大表面电磁波井下通信的传输距离提供了新的技术途径。

关键词： Hodgkin-Huxley模型   神经元网络   数值模拟   化学突触   抗扰特性  

摘要： 提出化学突触模型进行仿真建模,研究基于Hodgkin-Huxley神经元模型的神经元网络抗扰特性。采取HH神经元模型和化学突触,利用数值模拟的方法搭建生物神经元网络,通过改变化学突触参数研究在叠加一定高斯白噪声的正弦波信号刺激下神经元抗扰的特异性,分析不同刺激信号下神经元网络的信号传递模式。该文通过实验发现神经元网络的抗扰特性与化学突触模型具有相关性,改变化学突触参数对神经网络抗扰波形影响不同。

关键词： 离层注浆   注浆离层力学模型   注浆阻隔层   关键层   数值模拟   离层稳定性  

摘要： 煤矿开采引发地表岩土层移动变形,进而导致建筑倒塌、生态环境破坏等问题,离层注浆是减缓地表沉降的重要手段之一。为了研究淮南矿区倾斜地层采动离层的发育和稳定性,基于关键层理论,建立了由主关键层、注浆阻隔层、亚关键层组成的采动覆岩注浆离层力学结构模型,提出了注浆离层稳定性力学判据。采用离散元数值模拟分别建立水平和倾斜地层模型,模拟煤层开采过程中裂隙演化规律及可注浆离层发育情况。结果表明,水平和倾斜地层导水裂隙均未贯通注浆阻隔层,主关键层底部均发育可注浆离层,水平地层可注浆离层开度比倾斜地层的开度更大。数值模拟证明采动覆岩注浆力学结构模型可以对采动离层稳定性进行有效预测。

关键词： 孤岛工作面   矿压显现规律   围岩控制技术   数值模拟  

摘要： 目前针对大采深厚煤层孤岛工作面回采超前巷道围岩变形破坏机理研究甚少,本文以鹤煤九矿3204孤岛工作面为工程背景,依据现场地质概况和围岩力学参数,利用现场测试、数值模拟以及理论分析手段,揭示孤岛工作面开采过程中矿压规律显现特征,并提出适合孤岛工作面的超前巷道支护方案。同时,研究借助矿压监测仪器分析得到了3204孤岛工作面回采期间巷道变形与工作面推进距离的关系,并通过与数值模拟结果对比验证了支护方案的有效性。

关键词： 急冷换热器   高温烟气   沸腾吸热   异形管   数值模拟  

摘要： 由于烟气水冷热交换器烟气侧温度很高,能快速提升换热管的温度,如果此时冷却水吸收的热量不足以冷却换热管则会造成换热管超温爆管。采用FLUENT软件对某新型烟气急冷器换热管进行数值模拟,并进行结构优化。结果显示,由于烟气入口侧的温度较高,流速较快,造成换热管壁面温度也较高,从而导致换热管外的冷却水形成膜状沸腾。对异形换热管进行数值模拟,发现与圆形换热管相比冷却水侧产生的水蒸气分布更均匀,在壁面处不会形成局部水蒸气含量过多的情况,同时能使换热管壁面最高温度降低约265 K,使换热管壁面平均温度降低4.8%~8.3%。并且研究了烟气处理量对换热管的影响,发现随着烟气处理量的增加,烟气出口温度和换热管壁面温度也随之升高;在相同的烟气处理量下,异形管外冷却水吸收的热量多于圆形管外冷却水吸收的热量。