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关键词： 搅拌桩复合土钉   数值模拟   最大水平位移   地表沉降   土钉轴力  

摘要： 搅拌桩复合土钉支护技术目前在基坑支护中有不少应用,但对于该支护技术应用效果的研究仍然不足。以某基坑工程为例,利用abaqus有限元软件对基坑开挖过程中搅拌桩复合土钉支护效果进行数值模拟并与实测数据进行对比分析,结果表明,搅拌桩最大水平位移发生在基坑中下部,桩后地表沉降最大值出现在离桩约1.5倍到2倍基坑深度处,土钉轴力在搅拌桩附近处达到最大,然后沿着土钉全长轴力逐渐减小,中下部土钉受力大于上部和下部土钉的结论。

关键词： 大倾角   数值模拟   工作阻力   稳定性  

摘要： 某矿采区内含可采煤层6层,平均倾角达到45°,使得工作面回采工艺复杂化,移架、推溜、放煤工序都受到限制和影响,矿山压力显现规律与缓倾斜煤层相比发生明显变化,大倾角煤层顶板侧向应力加大,工作面顶板控制等问题突出。工作面液压支架下滑、倾倒可能性增大,所以液压支架的防倒防滑措施更是解决问题的关键。针对某矿大倾角开采条件,对其开采过程中的安全支护技术进行研究。主要通过试验室试验完成对岩石力学性质的测定,并根据试验结果进行理论计算和数值模拟,分析工作面矿压显现规律和大倾角综放采场的顶板结构形式及支架与围岩的关系,为确定支架支护阻力提供依据,并且通过建立力学模型,理论分析支架对大倾角工作面的适应性,最终根据相应的采高来确定支架型号,并为矿山的安全开采提出有效建议。

关键词： 氢泄漏   气体扩散   数值模拟   燃料电池汽车  

摘要： 处于不同停车场环境的燃料电池汽车产生氢泄漏时,氢气的扩散规律会受不同的环境条件影响。为研究燃料电池汽车在泄漏事故中的氢气泄放特征及停车场环境对其扩散的影响,建立了封闭、半封闭、开放、通风4种环境条件的停车场下燃料电池汽车氢泄漏的计算模型,分析氢气扩散规律以及氢气浓度随时间和空间的变化规律。结果表明,封闭环境下氢气会由于与空气的挤兑而聚集在车辆正上方的停车场顶部,浓度较高且扩散速度慢;半封闭环境的氢气扩散与封闭环境类似,但氢气聚集浓度明显降低;开放环境下氢气主要聚集在汽车周围,向四周稀释速度较快,相比于封闭与半封闭环境氢气浓度始终比较低;通风环境下氢气会顺着风向向下游扩散,主要聚集在车辆背风处。这些结果可以为燃料电池汽车氢泄漏引起的火灾风险提供参考。

关键词： 水利工程   水闸除险   加固设计  

摘要： 研究了水利工程水闸除险加固设计措施。在掌握水闸结构存在老化、机械部件故障、底部渗漏、周围土体稳定性等安全问题的基础上,从土方开挖设计、水闸设施底板混凝土配料控制、混凝土浇筑设计、闸墩施工设计和水闸底板外部环境控制5个方面,分析了具体水利工程水闸除险加固设计方案,其能有效防止水闸设施诸多安全隐患,有利于提高水闸设施的使用效率,以及延长水利工程的使用寿命。

关键词： 冲击力   种植体   应力分布   冲击能量   有限元分析  

摘要： 目的研究种植体周围骨结构在冲击力作用下的动态力学响应和损伤特征。方法建立种植体周围骨微观结构的有限元模型,对刚体施加初始速度模拟冲击加载,采用应力失效准则,编写用户材料子程序对模型进行失效判断,分析冲击力作用下骨结构的应力变化及损伤状况。结果冲击力作用后,皮质骨应力迅速达到峰值(16.01 MPa),而种植体底端骨小梁应力值在冲击后0.1μs达到应力峰值(5.85 MPa);冲击作用会形成应力波在骨结构内传播,骨结构损伤随时间发生变化;冲击能量可被骨小梁通过变形而缓冲和耗散,骨小梁应力达到屈服极限后出现损伤和破坏,而皮质骨在冲击作用下未出现损伤破坏。结论对于冲击损伤患者,应更加重视骨小梁的结构变化。所建数值模型能将骨的结构力学性能和自身几何特性结合,较好预测骨的冲击损伤情况。研究结果可为临床承受冲击损伤患者损伤评估和损伤后治疗提供参考。

关键词： 电站锅炉   污泥掺烧   炉内燃烧   碱金属   数值模拟  

摘要： 以某660 MW对冲燃煤锅炉为对象,采用数值模拟方法研究了掺烧干化污泥时炉内燃烧及碱金属分布情况,分析了掺烧位置、过量空气系数和污泥Cl含量对炉内燃烧及碱金属组分分布的影响。结果表明:掺烧污泥后,侧墙壁面区域碱金属质量浓度较高,采用中上层燃烧器层掺烧污泥可降低碱金属的排放速率和燃尽风燃烧器附近区域金属壁温;提高过量空气系数不仅可提高煤粉燃尽率,还可以降低侧墙贴壁区域碱金属质量浓度;降低污泥中Cl含量可有效降低烟气中的碱金属质量浓度和其他碱金属向NaCl的转化率。实际锅炉掺烧干化污泥时,建议采用中上层燃烧器掺烧,并适当降低过量空气系数以降低掺烧对炉内受热面的沾污、结渣和碱金属型高温腐蚀风险。

关键词： 水泥分解炉   氢   燃烧   分解   数值模拟  

摘要： 氢气具有热值高和零碳排放的特点,是受到广泛关注的清洁能源,将其作为替代燃料用于水泥熟料煅烧时,可减少化石燃料的使用量,具有很好的碳减排效益。但受限于经济性和安全问题,氢气在水泥熟料煅烧中的应用尚属起步阶段。本文采用计算颗粒-流体力学数值模拟方法,对水泥分解炉内生料分解和燃料(煤和氢气)燃烧过程进行了数值模拟,首次揭示了掺氢燃烧时(热替代率0~100%),分解炉内碳酸盐分解、温度、CO_(2)和NOx排放的变化规律。以氢气为替代燃料时,三次风管附近容易产生局部高温,尤其是TSR较高的时候,存在损伤相关区域保温材料的风险;当氢气用量过高时,会存在难以燃尽的情况;当TSR=5%、10%、20%、50%和100%时,分解炉出口CO_(2)排放量依次可减少0.74 t/h、1.37 t/h、13.38 t/h、25.58 t/h和50.77 t/h。

关键词： 场平工程   振动响应   爆破荷载   数值模拟  

摘要： 高填深挖大面积场平工程爆破施工过程中,地表振动将对周边建筑造成剧烈的扰动作用。以深圳市某高填深挖大面积场平工程项目为依托背景,研究76、115、140 mm炮孔直径药包爆破过程的动力传播特性。测试76 mm和115 mm炮孔直径药包作用下的场地振速,基于萨道夫斯基公式拟定场地系数K和α值。采用有限元软件Midas/GTS建立三维数值模型,将数值模拟的振速结果与实测拟合公式对比,分析爆破过程中振速和应力的传播特性。结果表明:数值模拟与现场监测的结果基本吻合;3种炮孔直径的药包振速在距爆心100 m外衰减程度逐渐稳定,且水平振速大于垂直振速,满足规范要求;3种炮孔直径的药包应力值在距爆心50 m内衰减程度较快,差值较大,距爆心100 m时差值较小,衰减程度趋于稳定。

关键词： 水闸   降解系数   顺直河段   弯曲河段  

摘要： 水闸对河流的阻隔作用改变了河流流速、流量,引起河流形态变化,使得污染物输运也随之发生改变,直接影响河流的水环境容量。以小水闸控制下的丹河为例,通过水闸运行控制河流水量,探究河流流速对污染物降解系数的影响。结果表明,除TN外,COD、BOD5、TP的降解系数与河段流速有非常显著的线性回归关系(p<0.01),不同污染物的降解系数随河流流速的增大而增大,且顺直河段的污染物降解系数高于弯曲河段污染物降解系数;开闸放水后顺直河段COD、BOD5、TN、TP降解系数增加,弯曲河段COD、BOD5、TP降解系数减小,仅TN降解系数增加;开闸放水后顺直河段流速增加0.14 m/s,COD、BOD5、TN、TP降解系数分别增加0.94、0.30、0.72、1.93 d^(-1);弯曲河段流速增加0.01 m/s,COD、BOD5、TP的降解系数分别降低0.44、0.28、0.38 d^(-1),TN降解系数增加0.87 d^(-1)。

关键词： 轴流风机   导叶   数值模拟   全压   全压效率  

摘要： 为提高传统轴流风机气动性能,扩大其有效工作区间,以某轴流风机为研究对象,采用数值模拟与试验相结合方式,通过单因素分析和响应面分析方法,研究导叶圆弧半径、圆弧角度、切角对风机性能和流场的影响。结果表明:导叶圆弧半径、圆弧角度、切角的较优区间分别为1500~2300 mm、35°~45°、0°~14°;在最大体积流量下,随着圆弧半径和圆弧角度的增大以及切角的减小,全压和全压效率逐渐增大;在体积流量为70 m^(3)/s和50 m^(3)/s下,随着圆弧半径和圆弧角度的减小以及切角的增大,全压和全压效率逐渐增大;通过响应面分析,当圆弧半径为1940 mm、圆弧角度为35°、切角为14°时,风机性能取得最优。经数值模拟验证,相比原型风机,优化后风机全压提高5.3%左右,全压效率提高4.8%左右。