岩质边坡开挖应力与变形的有限元模拟

采用非线形有限元数值模拟的方法,对岩质边坡开挖进行了数值分析。利用有限元软件ANSYS提供的单元生死功能模拟了重庆市某边坡锚杆挡墙工程逆作法施工的全过程,给出了其应力和变形的分布曲线,并对其应力和变形与未加锚时做了分析比较。算例表明,加入锚杆后边坡体上部水平位移分布曲线趋于平缓,在距坡脚约三分之一坡高的地方,比未加锚的水平位移值减少了15％。     

复杂条件下岩质边坡施工过程数值模拟

为研究基坑开挖时的变形、稳定性及对坡顶建筑物的影响,以实际工程为例,运用数值模拟分析方法,对含有软弱夹层的顺层岩质基坑边坡在直立开挖与支护过程中的位移场、应力场及对坡顶建筑物影响进行了动态模拟分析。研究结果表明:开挖过程中,岩体卸荷引起变形,支护结构可以限制变形的发展,开挖面处岩体失去原有限制发生卸荷回弹,使得边坡顶部和靠近开挖面处出现拉应力集中区,层状岩体的软弱夹层处会产生较大的剪应力,并随着开挖加深而增大;开挖后边坡顶部已建挡墙附近应力消散,坡顶产生不均匀沉降。     

大气压力对火灾烟气影响的数值模拟

对环境大气压力不同的室内火灾分别进行了数值模拟,得到了两种环境条件下的火源热释放速率、温度、烟粒子浓度、CO浓度的变化数据,并对模拟结果进行了详细的分析与比较。研究结果表明：大气压力较低的地区,发生火灾时,燃烧不充分,热释放速率的两个峰值相距较近,稳定燃烧阶段短;烟气温度比常压地区低;烟粒子浓度变化不明显;CO浓度明显大于常压地区,因此烟气的毒性是低压地区威胁室内人员生命安全的重要因素。     

冷喷涂粒子速度影响因素的数值模拟与分析

冷喷涂过程中,粒子速度直接影响冷喷涂材料改性效果.由于射流流场为超音速气固两相冲击射流,用实验方法研究粒子速度的影响因素很困难,为此通过数值模拟方法再现流场中粒子速度的变化情况.用Fluent软件以冷喷涂技术中超音速气固两相射流流场为研究对象,对于气固两相流的模拟,则采用颗粒轨道模型(欧拉-拉格朗日模型)获得粒子在射流流场的速度变化情况;分析粒径、材料、喷涂距离以及载气等因素对粒子速度的影响.进一步优化冷喷涂工艺方案,得到了粒子特性与粒子到达基板前最大速度之间的优化关系.     

数值模拟方法对浅水爆炸荷载的影响

采用LS-Dyna和MSC.Dytran分别建立了浅水爆炸的三维数值仿真模型,通过仿真现象和与经验公式的对比验证了模型的可信性。对二者的仿真结果进行了对比研究,得到如下结论:MSC.Dytran的边界设定和流固耦合能力更强,气泡脉动速度和周期衰减更快且最大半径较大,对气泡脉动峰压和冲击波比冲量的仿真更为精确;LS-Dyna仿真水底的反射作用更加明显,对冲击波峰压和气泡脉动比冲量的仿真效果更好,且仿真荷载的主要分布位置比MSC.Dytran仿真更接近水底。二者仿真气泡溃散形态有所区别,且待进一步开展试验研究以验证。     

计算边界范围的选取对渗流作用下边坡稳定性分析精度的影响

目前针对渗流作用下边坡的稳定性分析一般都是首先通过渗流计算求得坡体内浸润面的位置,然后再进行安全系数的求解,所以当坡体后部地下水补给充足时,边界范围的选取将直接影响到坡体内浸润面的位置和安全系数的计算结果.由于PLAXIS有限元程序在渗流计算方面具有比较强大的功能,因此采用该软件对边界范围对渗流作用下边坡稳定性分析精度的影响进行研究.从算例所得到的结果看,当左边距等于10倍坡高时,安全系数的变化逐渐稳定,左边距的增大对安全系数不再产生影响.     

废旧轮胎压缩试验与数值模拟

为更好地将废旧轮胎应用于落石灾害防护领域,对不同型号的废旧轮胎进行了单向重复压缩试验,并对单个轮胎分别进行了2个相互垂直方向上的重复压缩试验,利用LS-DYNA软件模拟了废旧轮胎的压缩试验过程。结果表明:废旧轮胎具有明显的弹性特征和被重复利用的性质,能够重复承受较大变形且割线刚度降低较小;一个方向上被压缩过的废旧轮胎沿圆周方向旋转90°后再进行压缩,其割线刚度几乎能够恢复到初始状态;废旧轮胎的有限元简化模型较为合理,在落石灾害防护领域有着广阔的应用前景。     

内燃机多级油的高温清净性模拟评定

由于多级油中粘度指数改进剂的影响,目前的高温清净性模拟评定方法对多级油的评价困难。研究了一种新型的高温清净性模拟评定方法,通过更真实地模拟发动机油的实际工作条件并有效控制试验条件苛刻度,可以对包括多级油在内的不同品级油进行评定。试验结果表明：在本方法中,内燃机多级油中加入的粘度指数改进剂对试验结果负偏差影响,该方法能够对内燃机多级油的高温清净性进行评定。     

水燃比对水冲压发动机性能影响数值模拟与试验研究

为了研究水燃比对二次进水水冲压发动机比冲性能的影响规律,建立了发动机补燃室两相反应模型,对镁基水冲压发动机进行了数值模拟,获得了发动机比冲、喷管出口温度及出口速度随水燃比变化趋势,在此基础上进行了水冲压发动机地面直连式试验研究.结果表明,存在最佳水燃比使二次进水水冲压发动机比冲性能较优.     

前缘和转轴影响翼摇滚特性的数值模拟

采用耦合求解N-S方程和Euler刚体动力学方程的数值模拟方法研究80°后掠三角翼摇滚特性,讨论机翼前缘构型和滚转轴位置对三角翼摇滚特性的影响.N-S方程的离散采用Roe格式和含双时间步的LU-SGS方法,刚体动力学方程的离散采用二阶精度的差分方法,通过交替求解流动和运动控制方程组的耦合策略,模拟80°后掠三角翼自激摇...     

影响柴油机喷雾数值模拟精度的若干因素分析

为探明影响柴油机喷雾数值模拟精度的若干因素,采用通用商业软件FLUENT对柴油机喷雾特性进行了CFD模拟计算,分别研究了网格尺寸、喷雾粒子数和最大时间步长对油束几何形状及油束贯穿距的影响.结果表明,网格划分的精度和喷雾粒子数量的多少对计算结果的正确性和油束的几何形状有直接的影响,网格尺寸过大或喷雾粒子数过少则喷雾几何形状失真.最大时间步长对数值模拟的精度在一定的范围内影响是比较小的.     

基于磨损量的数学模型及其数值模拟与分析

通过建立及讨论摩擦片磨损量的数学模型,用随机数学的方法给出了该模型的概率分布,并初步讨论了该分布的一些基本特征,通过数值模拟还给出了其独特的分布特征,如与正态分布的关系与区别,从而也为摩擦片失效分析提供了新的模型与方法.     

圆柱形容器爆炸焊接数值模拟与实验

针对深空探测采样容器的特殊要求,进行爆炸焊接严实密封技术研究。利用非线性动力学软件进行铝质柱形容器爆炸焊接数值模拟,得到各种焊接初始参数的影响规律,确定较佳焊接初始参数及容器结构尺寸,并进行实验验证。实验结果表明:外盖角度为7°时,1mm壁厚外盖配4mm壁厚内圆柱或2mm壁厚外盖配6mm壁厚内圆柱,配以较合适炸药厚度,密实焊接效果较理想。研究结果为深空探测采样容器结构设计提供了较好的参考。     

电子设备散热器的数值模拟研究

用Icepak软件对电子设备散热器进行了数值模拟,数值模拟得到的结果显示电子设备的散热效果与热管的管径、数量以及发热功率方面存在着密切的关系,为电子设备散热器的进一步优化设计提供了参考依据。     

凝结水泵三维流场数值模拟与分析

为深入理解和分析电站凝结水泵性能,采用计算流体力学方法(CFD)对其内部复杂的三维流场进行了数值模拟与分析.首先,建立了某三级凝结水泵各部件几何模型,并对其进行网格划分.通过求解RANS方程对凝结水泵内部三维流场进行数值求解,湍流流动采用SST模型进行模拟.计算得到该泵若干工况下的扬程和功率等性能参数和泵内部流动特征,计算结果与试验数据吻合很好.模拟结果及分析表明:采用CFD方法模拟结构复杂的凝结水泵内部流动和进行性能预报是可行的.通过内流场分析还发现导叶体等部件的设计有可改进之处.     

细水雾雾滴直径对灭火效果影响的数值模拟研究

细水雾以其无污染,对人体无害,良好的灭火效能等特点,不断被广泛应用。利用火灾场模拟软件FDS对特定空间内不同雾滴直径的细水雾的灭火过程进行了数值模拟。结果证明,细水雾雾滴直径小于100μm时,灭油池火具有较好的效果,雾滴直径大于400μm的细水雾不具备扑灭油池火的能力。     

高层建设深基开挖性状的数值分析方法研究

针对高层建筑深基坑围护工程施工的特点,提出了一种改进的基坑开挖性状有限元分析其特点是能够自动选用模拟各支性能的土体本构关系,并用反分析法确定基参数,场地被始应力场,开挖荷以及土－支结构的相互作用效应等均采用了新的更为合理的计算,模拟方法。     

炮位雷达定位精度的数值模拟

在建立炮位雷达定位弹道模型和空气弹道模型的基础上,设计了一种定量求取雷达定位精度的方法:通过空气弹道模型,获取任意弹道上任意点弹道诸元,然后从任意点弹道诸元中提取所需两点诸元(作为雷达捕获的两点)和飞行时间,再利用雷达定位模型,模拟计算各种定位参数组合情况下的定位精度,得出一些有用的规律性结论,为提高雷达定位精度,扩大其配置范围提供了一种实用可行的方法。     

火灾调查的数值模拟探讨

随着火灾科学研究的逐步深入以及计算机技术的飞速发展,计算机模拟成为火灾科学研究中的重要手段之一。通过数值模拟研究手段为火灾调查提供依据,拓展创新火灾调查手段。