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关键词： 爆破振动   尾矿坝   数值模拟   稳定计算  

摘要： 为研究爆破振动对临近尾矿坝的影响,以临近尾矿坝的某公司山梁爆破为工程背景,进行了5组不同参数下的现场爆破试验。监测的尾矿坝坝体爆破的振动主频在0~50 Hz之间。通过监测结果拟合萨道夫斯基经验公式,模拟实际爆破条件下尾矿坝的振动载荷,并计算了尾矿坝在实际爆破方案和放大的爆破载荷下的振动响应和坝体稳定性。通过分析爆破速度阈值与坝体稳定安全系数间的关系,得出本尾矿坝安全允许质点速度为3 cm/s。在设计爆破方案条件下,受爆破振动影响最危险的区域位于堆积坝713.0 m标高处,初期坝的最大振速为0.220 cm/s,堆积坝的最大振速为0.157 cm/s,满足尾矿坝的安全允许质点速度要求。

关键词： 低温罐箱   应力   分析   响应面优化   数值模拟  

摘要： 移动式压力容器中的低温罐箱常用于运输低温液化气体。低温罐箱采用双层结构,在运输过程中受到的惯性力载荷作用导致整体结构应力分布不均,传统的力学理论不能完全适用于低温罐箱应力强度分析。基于静力学理论,应用ANSYS有限元数值仿真软件,分析了低温罐箱整体应力。对低温罐箱进行响应面实验设计及3D响应面分析,总结出内筒体应力受内筒体厚度影响最大,加强圈应力受八点支撑区域加强圈高度影响最大。使用ANSYS响应面优化设计模块,对低温罐箱内筒体和加强圈进行结构优化。优化之后内筒体厚度减薄20%,八点支撑区域加强圈厚度减薄50%,内筒体减重17%,低温罐箱整体质量减少0.8 t,低温罐箱结构应力满足JB 4732—1995 《钢制压力容器——分析设计标准(2005年确认)》要求,达到了安全性与经济性兼顾的目的。

关键词： 蜗壳型线   变螺旋角   数值模拟   噪声  

摘要： 针对常用蜗壳型线设计方法不能使蜗壳螺旋角与叶轮出口气流角相匹配的问题,基于变螺旋角设计理论对某离心风机的蜗壳型线进行重新拟合,对风机进行流场和声场数值模拟,对比分析蜗壳型线优化前后风机内部流场及远场噪声的变化情况。研究结果表明,在设计流量工况下,优化风机的全压提高了0.9%,效率提升了1.44%,优化风机的噪声特性得到明显改善。

关键词： 脱硫废水   旋转雾化   蒸发   流场特性   数值模拟  

摘要： 为分析脱硫废水旋转雾化蒸发塔内部的流场特性,基于CFD仿真软件建立了数值模型,并通过热态实验验证了数值模型的可靠性。在此基础上,以某600 MW燃煤机组旋转雾化蒸发塔为研究对象,模拟研究了塔径、塔高、导向锥等结构对塔内流场的影响。结果表明,随着轴向距离的增大,雾滴的蒸发速率会逐渐降低,径向上的分布范围会逐渐变广,最大粒径和中值粒径会逐步减小;塔体直筒中下部碰壁概率大于上部,且靠近灰斗的区域增幅明显,是相对易结垢区域;设计范围内,塔径和塔高对雾滴的蒸发过程影响较小,适当降低塔径和塔高可以降低产物碰壁概率;无导向锥时,导流装置易出现结垢,导向锥体的存在对烟气起到聚拢作用,但过高的导向锥会增加较大的阻力。

关键词： 振荡   数值模拟   势流理论  

摘要： 基于势流理论建立了单个振荡浮子式波浪能发电装置的垂荡运动模型,并采用MATLAB中的Runge-Kutta算法求解了运动方程组的数值解。通过数值积分的方法,系统研究了不同波浪频率和阻尼器阻尼系数下的装置平均发电功率。研究结果显示,在规则线性微幅波的作用下,浮子与振子做小幅度的周期往复运动,存在相对运动可驱动阻尼器做功,实现能量转化和输出的功能。同时,研究发现波浪频率和阻尼器阻尼系数对装置的发电功率有很大的影响。当波浪振幅为1米、频率为1.4 s^(-1)至2.2 s^(-1)的范围内,单个振荡浮子式波浪能发电装置的平均输出功率在20 W到300 W之间变化。模拟计算研究结果对波浪能发电装置的性能优化和调控具有重要的指导意义。

关键词： 近距离煤层   相向采掘   超前支承压力   时空关系   数值模拟  

摘要： 为确定近距离煤层相向采掘的合理时空关系,以1503工作面和11002运输顺槽为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法,分析相向采掘过程中工作面的超前支承压力分布规律与背向采掘过程中底板采空区的应力演化规律。理论计算结果表明,1503工作面与11002运输顺槽相向采掘时二者超前支承压力影响范围之和为131.01 m, 1503工作面滞后影响距离为59.55 m。数值模拟结果显示,相向采掘过程中1503工作面与11002运输顺槽的最小超前支承压力影响距离为140 m,背向采掘过程中1503工作面的最小滞后影响距离为60 m。理论计算与数值模拟结果基本吻合,根据研究结果提出1503工作面与11002运输顺槽的合理时空关系设计方案,该方案可用于指导工作面安全生产。

关键词： 地下空间开发   基坑开挖   市政道路   变形分析   数值模拟   蒙特卡洛模拟  

摘要： 随着城市建设工程的持续增加,城市地下空间开发和市政设施建设产生的交叉也越来越多,许多基坑工程会在周边市政道路已经建成的条件下进行施工,基坑施工对既有市政道路产生一定的沉降影响,市政道路产生附加变形和附加应力降低了沥青路面的疲劳寿命.针对宁波市某基坑工程施工对近接市政道路的影响为工程背景,基于Plaxis数值模拟平台采用考虑小刚度的土体硬化本构模型,分析基坑的施工和简化的交通荷载对市政道路的受力变形的影响.在此基础上,采用蒙特卡洛法和数值模拟结果对道路结构层厚度进行随机选取,以沉降量为控制指标计算出疲劳寿命对该市政道路结构层给出了优化结果.

关键词： 高地应力地下厂房   围岩EDZ   波速特征   开挖损伤区   数值模拟   反馈分析  

摘要： 以大渡河双江口水电站地下厂房为研究对象,通过采用有限差分数值模拟方法开展考虑围岩EDZ的高地应力地下厂房变形反馈分析,将位移计算结果与外观监测数据进行对比,结果表明:在不考虑围岩EDZ影响计算时,位移计算结果与实测位移有较大差别,且不同深度开挖计算的位移差值达到6~10mm;当考虑围岩EDZ影响进行岩体力学参数折减的变形计算时,孔口单元的位移较未考虑围岩EDZ影响时明显增加。研究结果可为地下洞室安全评价与支护参数优化提供技术支撑,具有重要的理论意义和应用价值。

关键词： 基坑   数值模拟   排桩   位移和受力  

摘要： 针对排桩支护基坑在位移和受力方面是否满足工程要求以及能否从材料角度降低工程造价的问题,结合某实际排桩支护基坑工程,利用MIDAS数值模拟软件,还原基坑支护的全过程。结果表明,前排桩所受轴力明显小于后排桩,排桩上部所受轴力小于下部,从造价的角度上分析,可适当降低前排桩或者排桩上部的刚度,以达到节省工程造价的目的;排桩所受弯矩较小,从设计的角度分析,可重点考虑排桩的轴力。研究结果可为类似排桩支护基坑工程提供参考。

关键词： 大直径盾构隧道   管片接头   双道防水密封垫   力学分析   数值模拟  

摘要： 为探究大直径盾构隧道双道防水密封垫的合理分布方式,采用考虑接缝细部构造及混凝土塑性损伤的精细化数值模拟方法,通过纵缝抗弯足尺试验验证该方法的有效性,并进一步利用精细化数值模拟对比分析密封垫双道内外分布及密封垫双道外侧分布下接缝的力学性能及防水性能。研究结果表明:1)精细化数值模拟在反映接缝抗弯性能方面具有良好的可靠性;2)接缝受压区高度、张开量及螺栓应力随弯矩增大呈现4阶段的发展模式,受压侧外缘接触一定程度提升了抗弯性能;3)轴力显著影响接缝初始抗弯刚度的保持,且轴力与初始抗弯刚度并非完全正相关,高轴力下初始抗弯刚度有一定下降;4)密封垫双道内外分布的负弯性能略优于正弯性能,密封垫双道外侧分布的负弯性能远超正弯性能;5)密封垫分布从轴力附加弯矩和核心区混凝土高度2方面影响了接缝的抗弯刚度;6)正弯矩下双道外侧防水性能优于双道内外的防水性能,而负弯矩下双道外侧防水性能较双道内外的防水性能差。由于具有更好的正弯性能以及至少有一侧密封垫受压的防水性能,密封垫双道内外分布的纵缝形式具有更好的适用性。