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关键词： 110工法   矿井通风方式   自燃“三带”   移动网格   氧气体积分数  

摘要： 为探究不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征,以顾北矿1532(1)工作面“两进一回”通风方式为工程背景,基于风流控制方程、浓度组分方程和能量方程等,利用Fluent数值模拟方法建立煤自然发火多物理场耦合数值模型、工作面实时动态推进模型,模拟了3种通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征。结果表明:随着工作面不断推进,在通风方式1(机巷侧和沿空留巷进风,回风巷回风)和通风方式2(机巷侧和回风巷进风,沿空留巷回风)条件下,采空区氧化自燃带均匀分布在运输巷侧、工作面中部和留巷侧,其氧气体积分数分布形状相差不大,采空区温度首先升高,开采约50 d后,最高温度出现在运输巷侧深部,且该位置温度不随工作面继续推进而升高;在通风方式3(沿空留巷和回风巷进风,机巷侧回风)条件下,采空区留巷侧氧化自燃带变宽2~4倍,工作面中部和运输巷侧明显变窄,采空区运输巷侧氧气体积分数较低,留巷侧氧气体积分数较高,漏风量明显增大。采空区高温位置主要出现在1532(1)工作面始采线留巷侧,且当工作面开采50 d后,此处采空区温度最高。综上所述并结合现场实际情况,对氧化自燃带宽度及位置进行分析,最终确定通风方式3更有利于防止煤自燃的发生,对矿井煤自燃的预防提供了理论指导。

关键词： 数值模拟   温度应力   裂缝成因   安全复核  

摘要： 本文以混凝土重力坝溢流坝段变电洞顶部为研究对象,采用有限元数值模拟的方式,分别模拟了大坝在完整状态和带裂缝运行状态下,在常规运行期、夏季泄水和冬季寒潮工况下的温度场和应力场分布。研究结果表明,在强结构约束的条件下,夏季高温泄水工况下溢流坝反弧段变电洞顶部左侧区域将产生2.93 MPa拉应力,冬季寒潮工况下溢流面反弧段将产生4.00 MPa拉应力,均超过混凝土抗拉强度,导致结构破坏,模拟结果与实际观测裂纹位置相吻合。在带裂缝运行条件下,结构约束降低,混凝土温度应力明显降低。钢筋将承担结构的温度变形和自重等荷载,产生较大的应力。建议加强对裂缝存在部位的监测,并对裂缝进行修补和结构补强,防止结构破坏。

关键词： 重力坝   折线   抗震性能   优化设计  

摘要： 以某折线形常态混凝土重力坝为研究对象,运用有限元软件ANSYS数值模拟了全坝段整体地震场景下坝体的性能,通过分析应力集中区域,确定其薄弱位置,给出了优化施工断面的方案,以提高坝体的抗震性能。结果表明,在地震作用下,该折线形重力坝的坝踵、坝址以及转折处均存在明显的拉应力集中现象,最大拉应力值达到了6.08 MPa。该研究成果对折线形重力坝的设计、施工以及运行维护提供了参考。

关键词： 竖井群   顶管   地铁隧道   位移  

摘要： 为研究竖井群开挖及顶管施工叠加效应对运营地铁区间隧道的影响,以临近某地铁盾构区间隧道及出入场线隧道竖井群开挖及顶管施工为例,采用有限元进行数值分析,研究竖井群开挖及顶管施工对隧道拱顶和隧底的竖向和水平位移影响。结果表明,在隧道离竖井群小于1倍盾构直径时,隧道结构竖向均呈现隆起变形状态,竖向位移主要受竖井群开挖造成的土体损失和土体回弹影响;在隧道离竖井群在1~2倍盾构直径时,隧道结构竖向也处于隆起状态,竖向位移主要受竖井群开挖造成的土体损失和土体回弹影响,最大隆起值小于隧道距竖井群小于1倍盾构直径时的位移值;在隧道离竖井群大于3倍盾构直径时,竖向位移主要受竖井群开挖造成的土体损失影响,隧道结构周围岩层在水平上处于卸荷状态,隧道结构拱顶沉降,隧底隆起;隧道水平位移由于顶管直径相比竖井直径较小,所以水平位移主要由竖井群施工控制。

关键词： 超孔隙水压力   竖向有效应力   现场试验   数值模拟  

摘要： 为揭示黏土地区成桩后桩土界面超孔隙水压力和竖向有效应力的时空分布特征,本文依托岭南师范学院第五教学实训楼项目,进行了现场试验和数值模拟研究,并将数值计算结果与试验结果进行了对比。结果表明:竖向有效应力、孔隙水压力和超孔隙水压力的变化规律受传感器位置影响较为显著,传感器位置越靠近桩端数值越大。孔隙水压力变化特征受土层性质影响,当桩体位于粉质黏土层时,桩端孔压增幅更小。桩端位置处的超孔隙水压力峰值达到了25kPa,桩顶位置处超孔隙水压力始终保持在0附近。桩土界面的超孔隙水压力和竖向有效应力数值模拟结果与试验结果数值大小和随时间变化规律基本一致,验证了本文建立的桩基数值模型的有效性。

关键词： 挡墙   碎石排水通道   稳定性   数值模拟  

摘要： 挡墙背后的地下水侵入被认为是挡墙土体水分的主要来源之一。因此,建议在挡墙内部增设水平和竖向的碎石排水通道,以增强排水效果和提高挡墙的稳定性。同时,经过数值模拟的参数计算与分析,其研究表明:通过设置水平排水通道,可以显著增强挡墙的稳定性;通过建立水平和垂直的排水通道,挡墙的稳定性得到了进一步的增强。当竖向排水通道与水平排水通道的距离更近时,其排水效能会更出色,从而对挡墙的稳定性产生更为明显的提升效果。

关键词： 压力容器   爆破片   爆破压力   数值模拟  

摘要： 爆破片装置是一种在压缩机、管线及其他负载型设备中广泛应用的安全配置。当系统内物料压力过高时,爆破片会破裂,释放压力,确保系统设施及工作人员的生命财产安全。爆破片在爆破片设备中起着关键作用,其精确爆破能力在特定压力和温度下决定了其保护功能是否能得以发挥,这也是长期以来人们关注的焦点。本文探讨了材料、几何尺寸、加工技术、安装步骤等要素对爆破片爆破压力的影响,并通过有限元软件对拱带环槽型爆破片的特性进行了模拟与分析,明确了影响其特性的主要因素。

关键词： 基本顶   坚硬顶板   预裂爆破   数值模拟  

摘要： 为了解决辛置煤矿厚硬基本顶条件下短壁综采工作面的安全高效回采难题,采用FlAC3D数值模拟软件模拟研究了工作面在初次采动影响下的顶板位移变化情况以及采场支承压力演化特征,对比分析了工作面在不同推进距离情况下的矿压显现规律,并且提出了适用于该短壁工作面的双向聚能爆破预裂切顶技术方案。结合现场实际情况及监测结果,认为双向聚能爆破预裂切顶技术的应用实现了坚硬顶板的弱化处理,缓解了工作面的矿压显现程度,能够满足矿井安全高效生产。

关键词： 掘进机   截割头   粒子-蚁群优化   混合算法   Matlab软件   数值模拟  

摘要： 针对EBH-150型横轴式掘进机截割头在截割过程中遇到的载荷波动问题,采用粒子-蚁群混合算法对现有抛物线形截割头进行优化设计。利用Matlab数值模拟软件,对截齿的排列参数进行多目标优化,以期减少载荷波动并提升掘进机的工作稳定性。优化结果显示,截割头的截线间距经过调整后,从外向内逐渐减小,使得单个截齿受力更为均匀。横向载荷波动降低了约62%,其他方向的载荷波动也显著降低,均超过50%。这些改进有效提高了掘进机横摆进刀的稳定性,并有助于延长截割头的使用寿命。尽管优化后的截割头在某些方向上的载荷均值有所增加,但载荷峰值降低,避免了单个截齿的过载现象。总体而言,优化设计取得了理想的效果,但仍需通过实际应用进行验证。本研究为掘进机截割头的优化设计提供了一种有效的算法支持,对于提高掘进机的工作效率和安全性能具有重要意义。

关键词： 虚拟单元法   损伤模型   压驱注水   数值模拟  

摘要： 为切实提高低渗透油藏开发质量,并在生产中对该类油藏因储层物性差导致注水压力过高等问题进行有效解决,最大限度的提高水井驱油效率,本文基于虚拟单元法及损伤模型,对压驱注水数值模拟方法进行了分析与研讨。文章首先从两个方面对本次研究进行综述,其次对压驱注水数值模拟方法进行分析,最后以案例分析的形式对本文论点再次验证,以供参考与借鉴。